古生物学家如何辨别哺乳动物化石?
哺乳动物头骨比爬行动物头骨的骨块更少,愈合得更好,这使得哺乳动物的头骨更加坚固。如果一个古动物的耳区构造能够保留下来并形成化石,那么只要根据是存在一块还是三块听小骨,就可以判断它是否属于哺乳动物。
哺乳动物具有很多特点,比如它们具有很高的代谢率;体温保持恒定;四肢是向下方伸出,而不是像爬行动物或两栖动物那样向两侧伸出;有皮毛可以保持身体的温暖;胚胎在母体内发育,一直发育到相当程度时才出生;母亲用乳汁来喂养幼仔……不过,哺乳动物的上述特点大多都难以在化石中表现出来。所以,对于古生物学家来说,要判断一件化石是哺乳动物的还是爬行动物的,多数还是要靠牙齿和骨骼这些容易保存为化石的部分,比如可以通过动物头骨化石的耳区结构来区分。
哺乳动物头骨比爬行动物头骨的骨块更少,愈合得更好,这使得哺乳动物的头骨更加坚固。爬行动物的下颌由多块小骨头组成,而哺乳动物的下颌骨只由一块叫齿骨的骨头构成。爬行动物的头骨和下颌骨之间利用方骨和关节骨相互连接,听小骨只包括一块镫骨(也称耳柱骨)。而哺乳动物的头骨和下颌骨利用鳞骨和齿骨相互连接,听小骨从外向内依次有锤骨、砧骨和镫骨三块,其中锤骨和砧骨分别由关节骨和方骨演化而来。听小骨能在耳膜与充满液体的内耳间传递声音到耳蜗,产生听觉的感知。如果一个古动物的耳区构造能够保留下来并形成化石,那么只要根据是存在一块还是三块听小骨,就可以判断它是否属于哺乳动物。
除了下颌骨和听小骨的不同,哺乳动物的牙齿形态也与爬行动物的有较大差别。多数爬行动物嘴中的牙齿是同一种形态,或者全是锥形,或者全是叶形,但哺乳动物的牙齿出现了门齿、犬齿、前臼齿和臼齿的分化,适用于不同的功能,如抓取、穿刺、切割、研磨等。由于食性和行为的差异,不同类群的哺乳动物的牙齿形态也千差万别,于是科学家仅仅通过观察研究牙齿化石,就可以推断出哺乳动物的类别甚至具体到属种的分类。
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