探秘古老有袋类:中新世河畔里世界遗产区新发现改写袋食蚁兽科进化版图

《Journal of Mammalian Evolution》:A new genus and two new species of malleodectid (Marsupialia, Malleodectidae) from the Middle and Late Miocene deposits of the Riversleigh World Heritage Area, northwestern Queensland.

【字体: 时间:2025年04月06日 来源:Journal of Mammalian Evolution 1.6

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  在有袋类动物进化研究中,袋食蚁兽科(Malleodectidae)等类群存在诸多未解之谜。研究人员对河畔里世界遗产区中新世沉积物展开研究,发现新属种,重新界定袋食蚁兽科分类,明确其系统发育关系。这为深入了解有袋类进化提供关键线索,意义重大。

  在神秘的远古生物世界里,有袋类动物一直是生物进化研究的重要对象。目前,在有袋类动物的研究领域,仍存在诸多待解谜团。就拿袋食蚁兽科(Malleodectidae)来说,这个家族仅有三个已知的灭绝物种,且都来自河畔里(Riversleigh)的中新世沉积物,它们极为罕见,人们对其了解少之又少。同时,像 Barinya wangala 这类古老的袋鼬目动物,其分类地位一直存在争议,过去它被认为是相对原始的袋鼬科(Dasyuridae)动物或分类位置不确定的袋鼬目动物,这使得有袋类动物的进化关系变得更加扑朔迷离。另外,袋食蚁兽科动物的食性和生态角色也不明确,不同物种之间的差异和联系更是亟待探究。
为了揭开这些谜团,澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)的研究人员 Timothy J. Churchill、Michael Archer 和 Suzanne J. Hand 展开了深入研究。他们对河畔里世界遗产区的中新世沉积物进行细致勘探和分析,旨在解决有袋类动物进化研究中袋食蚁兽科相关的分类、系统发育以及古生态等关键问题。

研究结果发表在《Journal of Mammalian Evolution》上,为有袋类动物进化研究带来了重大突破。研究人员发现了一个新属和两个新物种,分别是 Malleodectes arenai sp. nov. 和 Weirdodectes napoleoni sp. nov. ,还首次描述了 Malleodectes mirabilis 的下齿列和 M. wentworthi 的上齿列。同时,研究表明 Barinya 属的物种应归为袋食蚁兽科,而不是之前认为的袋鼬科。在系统发育方面,研究通过最大简约法和贝叶斯系统发育分析,明确了袋食蚁兽科与袋鼬科、侏袋貂科(Myrmecobiidae)的亲缘关系,确定了 M. mirabilis 和 M. wentworthi 的同属关系。此外,研究还揭示了袋食蚁兽科内部的食性分化,比如 Malleodectes 属的物种可能以蜗牛为食,而 B. wangala 的食性更为广泛。这些发现对于理解有袋类动物的进化历程和生态适应具有重要意义,为后续的古生物学和进化生物学研究提供了关键依据。

研究人员在研究过程中运用了多种技术方法。在材料处理方面,他们对所有化石标本进行详细的形态学观察和测量,包括牙齿的长度、宽度等各项数据。在系统发育分析中,采用最大简约法分子支架分析和贝叶斯总证据分析两种方法。最大简约法是在已有的 205 个特征的颅齿和颅后矩阵基础上,添加 4 个新特征进行分析;贝叶斯总证据分析则是结合形态学和分子数据集,运用 MrBayes 3.2.7a 软件进行分析。

系统古生物学研究结果


研究人员重新修订了袋食蚁兽科的分类诊断特征。通过对新发现化石的研究,明确了该科动物在牙齿形态上的一系列独特特征,比如 P3的形状、大小以及与其他牙齿的关系,dP3的形态特征等。新划分了亚科 MALLEODECTINAE subfamily novum,确定了其包含的物种范围。对 Malleodectes 属进行修订,明确了该属物种与 Barinya 属物种在牙齿特征上的差异。详细描述了 M. mirabilis、M. wentworthi 和 M. arenai sp. nov. 等物种的牙齿形态特征,以及 Weirdodectes napoleoni sp. nov. 的独特 m1牙齿形态,为这些物种的分类和鉴定提供了坚实依据。

特征分析结果


研究人员确定了多个在系统发育分析中具有重要意义的特征。如在 dP3和 M1上存在的大型颊侧裂缝,这一特征在袋食蚁兽属的部分物种中独特存在;p2的咬合形状、长度和宽度与 m2的相对关系,这些特征在不同属种间存在差异,可作为分类和判断亲缘关系的依据;M3与 M2的大小关系,在不同有袋类动物中表现不同,对研究物种进化具有重要价值。

系统发育研究结果


最大简约法分析结果显示,Malleodectes mirabilis 和 M. wentworthi 形成一个得到充分支持的分支,与 Barinya wangala 构成单系群,在有袋类动物进化树中处于特定位置,与其他类群存在明确的亲缘关系。贝叶斯总证据分析进一步支持了这些物种之间的分支关系,明确了它们在有袋类动物进化历程中的分歧时间。比如,袋食蚁兽属的物种在中新世发生分歧,与 Barinya wangala 的共同祖先可追溯到早中新世,这为构建有袋类动物的进化时间表提供了重要参考。

讨论与结论


从牙齿形态来看,袋食蚁兽科动物的牙齿特征既具有与其他有袋类动物相似的部分,也有独特之处。其 P3的极度增大和特殊形状,以及 dP3的形态特征,反映了其在进化过程中的适应性变化。同时,不同物种的牙齿形态差异也暗示了食性的不同。在系统发育方面,研究明确了袋食蚁兽科的单系性,以及与其他袋鼬目动物的亲缘关系,这对于理解有袋类动物的进化分支和演化路径具有重要意义。此外,古生态学研究发现,袋食蚁兽科内部存在多种食性形态类型,不同物种可能通过选择不同大小的食物来减少竞争,它们占据了多样化的肉食性生态位,在当时的生态系统中扮演了重要角色。

综上所述,这项研究通过对河畔里世界遗产区中新世沉积物中化石的研究,在有袋类动物进化研究领域取得了丰硕成果。不仅发现了新的属种,重新界定了袋食蚁兽科的分类和系统发育关系,还深入探讨了其牙齿形态、食性分化和古生态意义。这些发现为进一步研究有袋类动物的进化历程、生态适应和生物多样性提供了关键线索,推动了古生物学和进化生物学的发展。

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