我來自哪里，不僅是一個哲學命題，也是生物學家的研究課題。人類屬于哺乳綱下的靈長目，因此哺乳動物的起源，自然成為“我是誰，我來自哪里”的延伸。不過，在追尋哺乳動物起源的道路上，學術界的爭論從未停止，已經(jīng)滅絕的“賊獸”更是科學家們爭論的焦點。有人認為賊獸處于哺乳動物冠群之外，屬于比哺乳動物更原始的哺乳形類動物；也有人指出，賊獸就是屬于早期的哺乳動物。最近，我國科學家的一項新發(fā)現(xiàn)為解開這一謎團提供了證據(jù)，將哺乳動物最早出現(xiàn)在地球上的時間向前推進了大約4000萬年。
近日，我國古生物學家對遼寧建昌玲瓏塔地區(qū)出土的6件侏羅紀化石標本研究有了新發(fā)現(xiàn)。原來，早在2.08億年前的三疊紀晚期，哺乳動物便已活躍在地球上，并非此前科學家們所認為距今1.76億年至1.61億年的侏羅紀中期，這一重大發(fā)現(xiàn)重新定義了地球哺乳動物的歷史和起源，引起了業(yè)界及社會的普遍關注。那么，科學界對哺乳動物起源研究的進展如何？這6件化石標本為何能將哺乳動物最早出現(xiàn)在地球上的時間向前推進了大約4000萬年？新發(fā)現(xiàn)又有何重大意義？我們請到了參與此次研究的中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員畢順東，請他為我們進行詳細的介紹。
哺乳動物的起源時間學術界爭論了100多年
遼寧日報：哺乳動物的起源是很多人都感興趣的問題。在今年的新發(fā)現(xiàn)之前，生物界關于哺乳動物起源的研究情況如何？
畢順東：哺乳動物起源是進化生物學和分子生物學中的重要科學問題。此前，業(yè)界認為哺乳形類動物是介于爬行動物和哺乳動物的過渡類型，它們的下頜骨纖細，具有一些類似爬行動物的特征。哺乳形類動物又可分化出物種豐富的哺乳動物類群，包括現(xiàn)在生活的一些類群。早期哺乳動物，其中包括已經(jīng)滅絕的賊獸類，都曾被歸入哺乳形類動物。不過，在追尋哺乳動物起源的道路上，學術界的爭論從未停止，特別是對一些早期化石是否屬于哺乳動物有很大分歧，因此一直對哺乳動物系統(tǒng)發(fā)育和起源時間也存有爭議。
遼寧日報：關于哺乳動物系統(tǒng)發(fā)育和起源時間的爭議焦點何在？
畢順東：爭議焦點主要就是賊獸類群到底是不是哺乳動物。 2013年，《自然》雜志報道了兩種小賊獸化石金氏樹賊獸和巨齒獸，這兩項研究在哺乳動物起源時間上分歧更大，使爭論變得更加激烈。
其中一項研究認為小賊獸處于哺乳動物冠群之外，屬于哺乳形類動物，那么真正哺乳動物最早起源于中侏羅紀的早期（1.6億年前），在出現(xiàn)以后的短時間內(nèi)，現(xiàn)生哺乳動物 （包括鴨嘴獸，有袋類和胎盤動物）的基干類群在晚侏羅紀以一種爆發(fā)式的形式輻射演化出來。
而另一項研究認為小賊獸屬于真正的哺乳動物，小賊獸最早出現(xiàn)于晚三疊紀，那么哺乳動物起源于晚三疊紀（2.08億年前），基干類群在早-中侏羅紀高度分化，然后在晚侏羅紀爆發(fā)式輻射的“長導火索”演化模式。
遼寧日報：賊獸是不是哺乳動物的爭論為何一直沒有得以證實？
畢順東：小賊獸化石最早出現(xiàn)于英國的晚三疊紀，自達爾文時代就有它的報道，但在過去的170年中，化石標本主要限于孤立牙齒，缺乏完整化石。由于化石零散和稀少，研究人員在100多年內(nèi)一直弄不清小賊獸類是什么樣子，是否屬于哺乳動物，甚至弄不清楚孤立的牙齒是來自左側(cè)或者是右側(cè)的齒列。直至我們在遼寧建昌的玲瓏塔鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)了6件侏羅紀化石，并集中在一起進行研究才有所斬獲。
這6件化石在發(fā)現(xiàn)后，分別被中科院古脊椎動物與古人類研究所、河北唐山自然博物館、北京自然博物館、武夷山博物館和遼寧濟贊堂化石博物館收藏，理論上，5個博物館的標本，每一件都可以作出相當有意義的文章，但只有把它們集中在一起，才能作出最有力量的文章，在科學內(nèi)容上最為堅實。
建昌出土的6件化石肯定了賊獸是哺乳動物
遼寧日報：為何說遼寧出土的這6件侏羅紀化石對于研究哺乳動物起源，特別是賊獸類屬研究意義重大？
畢順東：這6件相當完整的化石，從牙齒齒尖，到頭骨，到四肢為賊獸提供了全面的形態(tài)學信息，對早期哺乳動物的一些關鍵形態(tài)學特征、功能形態(tài)、牙齒咬合關系以及微磨痕、系統(tǒng)發(fā)育、特征演化、哺乳動物的起源時間等問題，都可進行綜合研究。
有了這些化石，我們現(xiàn)在便可以非常清楚地了解賊獸的真實面貌。比如，這類動物的外觀體形應當和今天我們所見的松鼠差不多，體重大約是在40克至300克之間，并且其尾巴和足部特征表明它們平常都在樹上生活。它們是很好的爬樹能手，它們在樹上度過的時間可能比松鼠更多。它們的足部已經(jīng)進化適應了抓握樹枝的需要，但并不適合在地面上奔跑。此外還可以推斷出，它們可能以昆蟲、果實和堅果作為食物，因為它們的牙齒結(jié)構(gòu)非常奇特，擁有很多牙尖突起。
遼寧日報：除了對賊獸的真實面貌有所了解，在對遼寧出土的這6件完整的侏羅紀化石的后續(xù)研究中，我們還有哪些重大發(fā)現(xiàn)？
畢順東：我們最大發(fā)現(xiàn)就是對哺乳動物進化的一個關鍵問題，有了一個更為肯定的答案，那就是在化石記錄上最早的賊獸是哺乳動物，將哺乳動物最早出現(xiàn)在地球上的時間向前推進了大約4000萬年，進而證明哺乳動物早在2億多年前的恐龍時代便已活躍在地球上。
遼寧日報：這項發(fā)現(xiàn)將哺乳動物最早出現(xiàn)在地球上的時間向前推進了大約4000萬年，那是不是意味著我們遼寧建昌曾是哺乳動物的最早發(fā)源地呢？
畢順東：我們不能說遼寧建昌曾是哺乳動物的最早發(fā)源地，只能說通過完整的6件哺乳動物化石，我們最終確認了賊獸哺乳動物的地位，從而顯示最早的哺乳動物起源于2.08億年前。這個地位的確立，對哺乳動物的起源和早期演化產(chǎn)生一系列的重要影響。
比如，根據(jù)此番發(fā)現(xiàn)的6件化石，我們命名了神獸、仙獸兩個新屬下的三個新種，分別是陸氏神獸、玲瓏仙獸以及宋氏仙獸，并且在對這批化石進行詳盡分析研究的基礎上，研究組建立了一個新的哺乳動物支系--真賊獸。
另外，我們澄清了很多有關賊獸牙齒同源性、定位、咬合關系等爭議問題。比如，小賊獸類與多瘤齒獸牙齒類似，構(gòu)造奇特，與其他的哺乳動物牙齒結(jié)構(gòu)明顯不同，帶有兩排縱向平行排列的多個齒尖。
有觀點認為，多瘤齒獸屬于哺乳動物，小賊獸類位于哺乳動物冠群之外，不屬于哺乳形類動物，兩者沒有共同的祖先，這樣帶有兩排縱向平行排列的多個齒尖的小賊獸類與多瘤齒獸牙齒是分別從不同的祖先獨立起源的，是平行進化。
我們的研究認為，小賊獸類與多瘤齒獸都屬于哺乳動物，兩者具有共同的祖先。這標明帶有兩排縱向平行排列的多個齒尖的小賊獸類與多瘤齒獸牙齒起源于共同祖先，具有同源性。
成果在《自然》雜志發(fā)表對諸多領域有重要影響
遼寧日報：這些研究成果的確立在業(yè)界將產(chǎn)生怎樣的影響？
畢順東：這對于哺乳動物演化的研究，將會是有深遠影響的。這不光是在古生物圈子里，還會對一些做分子生物學研究、地史時期環(huán)境變化研究，哺乳動物和植物依據(jù)環(huán)境的協(xié)同演化以及生物演化的基礎理論等相關領域研究產(chǎn)生重要影響。
我們的此次研究成果還發(fā)表在9月10日的英國《自然》雜志上，并成為當期《自然》的特別介紹論文。
遼寧日報：我們的生物學家在此項研究中取得如此喜人成績，令業(yè)界為之振奮。那么，如今回過頭來想想在尋求答案的過程中，我們遇到最大的困難是什么？
畢順東：做研究最大的困難，是對科學問題的把握。我們知道有些人，包括一些科研人員可能會認為我們這種類型的研究比較容易，其實這是誤解，沒有任何科研是容易的。對于有關的科研機會，能不能做成，能不能做好，取決于對一個學科的全面了解和對關鍵科學問題的把握。比如超市中有大家都能買到的食物，但只有手藝高超的廚師，才能端出與眾不同的菜肴。又比如說，每個人都能接觸網(wǎng)絡，做自己喜歡的事，但只有眼光獨到，懂行并有想法和能力、不怕吃苦去努力實施自己想法的人，才能開發(fā)出谷歌、百度以及各種一般人做不出來的網(wǎng)絡平臺。
大家可以想象人們在這170年中，對和賊獸相關的工作，有多少觀點和看法，有多少爭論和假說。拿到標本，并不意味就能成功。我們花了大量的時間，查閱大量文獻弄清楚存在什么樣的問題，哪些是關鍵問題，對于這些問題各種看法的依據(jù)分別是什么，我們需要從一個什么角度切入，指出別人的問題，提供我們的證據(jù)，既要針對和解決存在的關鍵問題，又要為以后的研究開辟新的研究方向和思路。這是整個研究真正的難點。
遼寧日報：在具體的技術操作上還遇到了怎樣的障礙？
畢順東：在技術操作上我們也遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。比如說，真賊獸標本個體比較小，上億年的標本都很脆弱，但為了了解一些關鍵特征，我們必須從巖石中，用剔針在顯微鏡下進行精細修理，一不小心就會毀壞標本。這是一個耗時并且需要細心、盡心、心靜的過程。我們有兩塊標本的頭骨，是從巖石板的反面修理出來的。每一個標本的修理都用了一兩個月的時間。修理過后的頭骨標本有些部位如紙那么薄而透亮。
遼寧日報：為了求證哺乳動物的起源時間，你們的科研團隊的確付出了艱辛的努力。感謝畢老師的精彩介紹！
專家檔案
畢順東 中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員，2011年入選中科院“百人計劃”.主要研究方向：中生代早期哺乳動物的起源與演化、新生代哺乳動物化石及相關地層學研究。1995年獲北京大學古生物與地層學士學位，2005年獲美國霍華德大學解剖學博士學位。
