一项开创性的新研究项目使用20多个国际博物馆藏品中的322个标本的3D扫描分析了胎盘哺乳动物头骨的演变，并根据新兴模式制作了哺乳动物如何多样化的新模型。

新的进化研究表明群居哺乳动物比独居哺乳动物进化得更快

通过收集所有主要胎盘哺乳动物群的头骨数据，包括已灭绝和现存的，由自然历史博物馆的AnjaliGoswami教授领导的研究小组获得了跨越时间和分类群的独特外观，以追踪适应性辐射。快速进化，填补了各种生态位)，并破译了恐龙灭绝后它们令人难以置信的崛起的原因。

Goswami教授说：“这项研究将改变我们如何理解胎盘哺乳动物令人难以置信的辐射，包括我们自己的物种，以及6600万年前最后一次大规模灭绝后的关键时期如何影响进化。”

哺乳动物时代的到来

尽管最早的哺乳动物与恐龙并存，但它们的多样性相对受到限制，中生代最大的哺乳动物长到一只小狗的大小。然而，在恐龙灭绝后不久，胎盘哺乳动物的多样性出现了令人难以置信的爆炸式增长，在这一事件发生后的100,000年内，化石记录中出现了当今生活群体的最早祖先。

然而，这项新研究表明，在哺乳动物多样化最初爆发后，进化的步伐迅速放缓。后来确实发生了更快的进化爆发，但它们的影响随着时间的推移变得越来越小，并且永远无法与第一个高峰的速度相匹配。虽然这些后期爆发的确切时间不确定，因此很难将它们归因于特定事件，但它们很可能是由快速或持续的气候变化时期以及新生代全球降温造成的。

该研究还表明，胎盘哺乳动物之间存在显着的相似性或趋同性，大多数哺乳动物头骨的形状在整个化石记录中以几乎相同的方式进化。最大的例外是鲸鱼和啮齿动物。

是什么让哺乳动物快速进化?

这项研究的一个关键目的是更好地预测不同物种如何应对环境的快速变化——我们可能会在当前的行星紧急情况中看到这种变化。为此，该团队调查了快速进化的哺乳动物的特征，并发现关键影响因素是栖息地、社会行为、饮食、父母照顾和活动时间。

社会结构极大地区分了哺乳动物进化的速度。群居的哺乳动物比独居的哺乳动物进化得快得多。这在有蹄类动物中很容易看到，它们已经进化出角和鹿角来进行战斗和社交展示。生活在水生环境中的哺乳动物，包括鲸鱼，还有海牛、海豹和海象，也是快速进化的动物。草食动物的进化速度也比肉食动物快，可能是因为它们比肉食者更密切地跟踪植物和环境的变化。

“在COVID-19大流行开始时，我在家里隔离了几个月，为这篇论文进行了大部分分析，因此看到社交哺乳动物与独居哺乳动物的进化结果真的让我印象深刻，”Goswami教授补充道。

父母的照顾似乎也是减缓进化速度的一个重要因素。几乎不需要初级护理的早熟动物，如马和羚羊，比在婴儿期依赖照顾者的早熟哺乳动物(如灵长类动物)进化得快得多。当动物活动时也会产生影响，具有严格时间表的物种，无论是夜间还是昼夜，比没有固定活动模式的动物进化得慢。

出乎意料的是，拥有最多物种的哺乳动物群(​​啮齿动物和蝙蝠)似乎并没有很快进化，这表明哺乳动物的形状多样性和数量多样性并没有密切联系。

最早的胎盘哺乳动物长什么样，为什么科学家们没有找到它们的化石?

使用这个新数据集，该团队还重建了最早的胎盘哺乳动物可能的样子。尽管有许多来自正确时期的哺乳动物化石，但确定代表胎盘哺乳动物群的祖先或早期成员的化石，这些化石可能生活在白垩纪晚期，就在恐龙灭绝之前，一直是科学家之间的主要争论。

问题之一是很难知道任何主要哺乳动物群体的最早代表的预期特征，以及科学家是否会在已知的化石中识别它们。这项研究中的新重建表明，所有主要胎盘哺乳动物的最早成员可能看起来非常相似，无论它们是啮齿动物及其近亲的祖先，还是大象及其近亲的祖先。这意味着要识别最早的胎盘哺乳动物化石可能仍然非常困难，但这些新的重建为科学家们在那些早期的哺乳动物化石中寻找的细微差异提供了更好的理解。

Goswami教授解释说：“博物馆藏品是一项独特的资产，因为它们使我们能够通过回顾过去来预测未来。本研究中使用的大约三分之一的样本来自博物馆的藏品，包括精美的3D扫描“希望，蓝鲸悬挂在博物馆的Hintze大厅。这些数据对于帮助我们了解过去的事件如何影响新生代哺乳动物的进化以及哪些特征将帮助哺乳动物在未来的环境挑战中生存下来是非常宝贵的。”

这项名为“新生代哺乳动物的减毒进化”的研究于10月28日星期五发表在《科学》杂志上。