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世界首次!在琥珀中发现蛇,来自9900万年前

发布日期:2019-06-18 来源:未知 作者:hoopnet 浏览次数:

世界首次!中国人在琥珀中发现蛇,来自9900万年前

缅甸晓蛇和对应的CT重建,摄影白明

继2016年世界上首次在琥珀中发现了古鸟类和恐龙,2017年发现了琥珀中的雏鸟、完整古鸟和介形类,2018年初发现了蛙类琥珀后,2018年7月19日,来自中国、加拿大、美国和澳大利亚的科学家团队宣布,首次在琥珀中发现蛇类标本。该标本揭示了一个前所未知的物种:他来自9900万年前。

古老矿区的新贡献

此次研究标本来自著名的琥珀产区——缅甸北部克钦邦胡冈谷地。此次新发现的蛇类化石揭示了该地区有着更广泛的生态多样性,对晚中生代蛇类的全球分布性也有重要研究价值。

中国地质大学(北京)的邢立达副教授介绍说,与其它脊椎动物化石相比,蛇化石是极为稀有的。这可能是大多数蛇类骨骼的质地都不是很坚硬,能形成化石并保存下来非常不易。而且,此前人们也从未在琥珀中发现过蛇类。地质大学团队和石探记科学团队在2016年初陆续发现了这些蛇类琥珀,然后耗费了非常大的精力来重建骨骼的三维结构。研究表明,此次发表的标本是区别于以往所有蛇类的新物种,也是首次在琥珀中发现的新生蛇,这些标本表明古代蛇类曾在海洋边缘的森林中生活。

蛇的祖先可以追溯到侏罗纪中期,比如1.67亿年前的安氏黎明蛇(Eophis underwoodi),但它们的化石比较破碎,提供的信息不多。当时间到了晚白垩世早期(约1亿至9500万年),蛇类已经有了全球性分布,南欧、非洲、北美、中东和南美都曾发现了蛇类化石,而且所有的标本都是发育成熟的蛇类,它们大多数失去了前肢,但有的还保留着小小、没有多大作用的后肢。

新发现的蛇类琥珀化石标本共有两件,显微CT为这些蛇类提供了详细的、立体的三维解剖结构。中国科学院动物所副研究员白明对记者表示,这批标本中最重要的一件,有些许腐烂,已经暴露出骨骼,这种情况反而对显微CT等无损设备的成像十分有利,通过对CT数据的重建、分割和融合,学者们最终无损得到了所有骨骼的高清3D形态。

根据其骨学特征,学者将这件标本命名为缅甸晓蛇(Xiaophis myanmarensis)。属名Xiaophis中的“Xiao”源自中文“晓”,向发现该枚琥珀的石探记联合创始人、琥珀专家贾晓女士致敬,ophis为希腊语中的蛇;种名“myanmarensis”表明化石发现于缅甸。“晓,这个字有着多层含义,不仅是收藏家的名字,也有破晓之意,暗示了这条蛇的原始,此外,也与小字同音,暗示着极小的标本。”论文合著者之一、中国科学院动物研究所研究人员、石探记创始人陈睿博士介绍道。

世界首次!中国人在琥珀中发现蛇,来自9900万年前

缅甸晓蛇对应的CT重建,摄影白明

险些被嫌弃的“小蛇精”

目前科学家研究的绝大多数琥珀都是从公开的琥珀市场购得。当问及缅甸晓蛇的来历时,邢立达说:“科学的发现往往非常巧合,多年未见,而一旦出现,则往往并不孤独。2016年初,一位熟悉的琥珀商人向我兜售一块‘鳄鱼皮’,原因是这是一块相当大的皮肤。我笑着接过标本,心想着这大概率是一只硕大的蜥蜴,但眼前奇怪的模式却令我心里咯噔一下,如此均匀的菱形鳞片让我想起蜥蜴的亲戚:蛇。我当即就联系了多年好友,广东省生物资源应用研究所的蛇类研究专家张亮先生,他看了照片之后觉得很有趣。”张亮从鳞片形状推断是属于某种蟒或蚺。

随后邢立达联系了他就读硕士时的母校——加拿大艾伯塔大学生物系的主任,著名的古生物学家迈克尔·考德威尔教授(Michael W. Caldwell),他对蛇、沧龙等有鳞目化石非常熟悉。他支持这块琥珀中的皮肤属于蛇类,并与他相约加拿大一起观察标本。一个月后,就在邢立达拿着蛇皮琥珀快要登机的时候,石探记科学团队的王宽来电,电话中的他心急火燎,“有一个蛇珀!你赶紧看看是不是!”

琥珀的发现者贾晓女士更是兴致勃勃地回忆道:“2016年初,我在开一批琥珀的原石,其中一块黑乎乎的料毫不起眼,我磨开了部分表皮之后,其中有一段动物包裹体和一些碳化的植物碎屑,是不是巨大的蜈蚣?”之后她联系了石探记团队的陈睿博士并找到邢立达,邢立达激动万分,他此前只在琥珀中找到过蛇皮,但现在终于找到了蛇骨骼。

小琥珀大贡献

此次发现的两枚琥珀都富含昆虫、昆虫粪便和植物残留物,这些琥珀内含物提供了独特的森林生态系统记录。缅甸琥珀中保存的一些植物(如苔藓类,竹状的单子叶植物)和无脊椎动物(如有爪类、盗蛛类、盲蛛类、蚧壳虫类)都表明,这是一个包含有淡水栖息地的、潮湿温暖的热带雨林生态系统。海生介形类的存在则表明,部分琥珀森林亦濒临海岸线。

迈克尔·考德威尔教授假设道:“缅甸晓蛇可能从水生蛇类演化而来,后来迁徙到了外来地块的岛屿陆生环境中;特提斯海里广泛分布着多种森诺曼阶海生蛇,南美最近也发现森诺曼阶的海生蛇,这都表明在陆生和水生环境中的蛇类多样性出乎我们的意料。”

总的来说,缅甸晓蛇等蛇类琥珀的发现,是人类首次在琥珀中找到蛇类,也是首次在化石记录中发现新生蛇,其个体发生学特征在蛇类化石中可以说是史无前例,这些琥珀为自然界最成功和最具代表性的动物群之一提供了绝佳的演化线索。

据悉,该课题研究获得了国家自然科学基金委“国家自然科学基金重大项目”“国家自然科学基金面上项目”以及美国国家地理学会等项目的资助。

该研究由中国地质大学(北京)的邢立达副教授,加拿大艾伯塔大学的迈克尔·考德威尔教授(Michael W. Caldwell),中国科学院动物研究所的陈睿博士、白明副研究员和刘晔博士,美国中西大学兰德尔·尼达姆教授(Randall L. Nydam)、澳大利亚南澳大利亚博物馆亚历山大·帕尔奇(Alessandro Palci)博士、北京林业大学史宏亮博士、石探记科学团队的王宽等学者共同研究。研究论文发表于国际顶级杂志《科学》(Science)旗下子刊《科学进展》(Science Advances,影响因子为11.511)上。

封面新闻记者 刘建