嵌齒象科(Gomphotheriidae)是乳齒象類進化的主干類型,其分布廣、屬種多, 從早中新世一直延續到更新世末,分布于除南極洲和大洋洲以外的所有大陸地區,在時空上可謂長鼻類中演化最為成功的一個類群。嵌齒象科的早期成員都是長頜,后期在舊大陸和新大陸也演化出了較進步的短頜類型,中華乳齒象屬(Sinomastodon)是迄今舊大陸發現的嵌齒象科(三棱齒象)成員中唯一的短頜代表,最早由德國學者Tobien和中國學者陳冠芳、李玉清以山西榆社盆地早上新世的Mastodon intermedius為屬型種建立的, 化石主要產于我國, 具有濃郁的中國特色,時代從早上新世至更新世。
以前發現于我國更新世的中華乳齒象材料比較零散,限于材料的不完整一直缺乏系統的研究,都歸入揚子中華乳齒象(S. yangziensis)一種。近年來,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所金昌柱研究員領導的研究小組在安徽、廣西等華南地區早更新世的洞穴、裂隙堆積中發現了大量完整的中華乳齒象化石,這對于探討中華乳齒象在第四紀的演化、擴散及相關的環境背景的研究具有重要意義。
安徽繁昌人字洞遺址是迄今歐亞大陸已知最早的古人類活動遺址之一,其動物群在第四紀動物群中具有較古老的性質,地質時代為早更新世早期(距今 2.14~2.15百萬年)。人字洞動物群產出了非常豐富的中華乳齒象化石,包括成年個體完整的頭骨、下頜骨、臼齒列、頭后骨骼及幼年個體完整的下頜骨和乳臼齒列。這是中華乳齒象頭骨化石在我國第四紀地層中的首次發現。
金昌柱研究員課題組王元博士等經系統研究,發現安徽繁昌人字洞的材料依顱頂上凸、顴弓升高及關節突高、冠狀突位置靠前等特征顯然比上新世的屬型種S. intermedius和S. hanjiangensis進步,而其臼齒齒谷中無白堊質充填又較更新世的S. yangziensis顯得原始,因而將其訂名為江南中華乳齒象(新種)(Sinomastodon jiangnanensis sp. nov.)。在形態特征上江南中華乳齒象是該屬第四紀最原始的種類,反映了中華乳齒象從新近紀向第四紀演化在形態上具有過渡的特征。上述成果分別正式發表在《科學通報》(封面文章,王元等, 2013)和在線發表在Quaternary International。
廣西崇左三合巨猿大洞是迄今我國分布最南的巨猿動物群,其時代為早更新世中期(距今1.2 百萬年)。經系統研究,王元博士等認為三合巨猿大洞的乳齒象臼齒應被歸入揚子中華乳齒象Sinomastodon yangziensis,其種征被修訂為:體型相對小,M3發育5個齒脊及后跟座,m3可達6個齒脊且中溝有向唇側彎曲的趨勢,M3/m3結構相對復雜、主齒柱的后附錐明顯大、副齒柱的后附錐在前兩個齒脊中發育、牙齒兩側齒緣不存在、有少量的白堊質充填于齒谷中。同時,依據形態學特征的差異,我國第四紀中華乳齒象的演化被劃分為三個階段,這為我國南方第四紀生物地層學研究提供了重要依據,因此我國南方早更新世的動物群也被建議修訂為巨猿—中華乳齒象動物群。該成果已在線發表在Quaternary International。
該系列研究獲得了中國科學院知識創新工程重要方向項目、中國科學院重點部署項目、國家自然科學基金項目、中國地質調查局項目及中國科學院脊椎動物進化系統學重點實驗室開放課題基金項目的資助。
圖1 江南中華乳齒象頭骨及下頜骨(科學通報封面)(王元供圖)
圖3 三合巨猿大洞揚子中華乳齒象臼齒化石(王元供圖)