中国的乳齿象化石所提供的乳齿象起源与系统演化的新证据及其功能形态学转移对晚新生代环境变迁的响应

Fossil mastodonts are intensively noticed by researchers as stratigraphical markers and environmental indicators in the Neogene. However, their phylogenetic relationships has not been fully resolved. Recent discoveries from China have been impacted current systematics of mastodonts. For example: Platytetralophodon infracurvidens is more possibly the linkage between gomphotheres and true elephants than Gomphotherium that previously considered; Gomphotherium subtapiroideum from China provides important material for studying the dichotomy of Gomphotheriidae and Mummutidae; Sinomastodon sp. exhibits important evidence for the Asian origin theory of Sinomastodon; Amebelodontinae gen. et sp. nov. with slender limb bones and lacking upper tusks suggests highly diversity of mastodont adaptivity. In this project, we plan to fully study fossil mastodonts in China, which may largely improve current phylogenetics of mastodonts for deeply understanding the evolutionary history of these important groups, and also for updating Chinese fossil mastodonts emended by Tobien et al. in 1980s. We also plan to study functional morphology shifts of mastodonts, which avails to better reveal their diversified adaptivity for responding to ecological changes, and to better understand paleoenvironment evolution and fauna exchange in the Neogene.

乳齿象类作为晚新生代地层对比的标志性化石和生态环境的指示性化石倍受研究者关注。但其自身的系统演化关系并没有很好解决，尤其是中国新发现的材料对其原有的分类系统构成了冲击。新材料中：四棱铲齿象比原先认为的嵌齿象更有可能成为联系嵌齿象类和真象类的桥梁；亚似貘形嵌齿象是研究嵌齿象科和玛姆象科这两大类群分化的重要材料；中华乳齿象未定种是提出该属东亚起源说的重要证据；没有门齿，肢骨纤细的扁齿象类则深刻揭示了乳齿象类多样的适应性。本项目计划全面深入研究晚新生代中国的乳齿象类化石，该研究不仅有助于修正和完善乳齿象类的分类系统，进一步了解这一重要类群在全球的进化历史，同时也是继上世纪80年代Tobien等人的工作之后，对中国的乳齿象化石又一次全面系统的综合研究。对乳齿象功能形态学转移的研究，不仅能揭示出长鼻类适应晚新生代各种生态环境的多样化的生存方式，还有助于深入探讨晚新生代环境巨变及大哺乳动物群的演潜。

本项目通过对中国晚新生代各种乳齿象化石及生存环境的深入研究，建立了乳齿象类各支系在中国地区演化的整体图像，描绘了新近纪乳齿象类在中国各区域的兴衰起落，交流演替的完整细节，深入探讨了受宏观气候改变调控的背景下，乳齿象类在中国北方和南方及其它地域迁移竞争的图景。对中国乳齿象化石的生物年代学进行了国际上最精细的标定，确定了每一种乳齿象的生存年限，使其成为新近系地层对比的利器。充分发掘了乳齿象类在进化历史上颊齿、头骨、下颌、四肢全部特征全方位地演变过程，找出了鉴定乳齿象类别的关键特征，并全面修订了中国的乳齿象化石。对于建立完整的乳齿象类在地球历史上的演化过程做出了重要的贡献：包括解决了巨齿乳齿象和亚似貘嵌齿象的疑团及中华乳齿象和剑齿象的起源问题，解决了嵌齿象属内部各种之间及铲齿象科内部各属之间的系统演化关系；并通过研究赵氏隐齿象揭示了乳齿象类在形态、生活方式及社会结构中存在的不为人所知的多样性；对铲齿象雌雄差异的研究，提出了新颖的雌性偏好促进长鼻类异时进化的理论，有助于解释大动物类群繁荣和衰落的原因、机制和内在动力；对嵌齿象食性分化的研究，揭示出食性选择对哺乳动物演化具有的内在的决定性作用。通过本项目的实施，使中国的乳齿象化石研究水平大大提升，达到国际先进水平，部分门类的研究水平处于国际领先的地位。.本项目取得了丰硕的研究成果。总共发表论文21篇，包括13篇SCI；完成会议报告12个，其中国际会议报告4个。在35次共计209天的野外考察中收获乳齿象类化石共129件。项目组成员中1人评上正研究员，2人评上副研究员，2人博士毕业，2人硕士毕业。