系世界首次,世界上首例蛇类琥珀被发现

2019-11-08 14:52栏目:留学信息
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  “当那条‘蜥蜴’被磨去全部表皮,重新躺在显微镜下的时候,我心都要跳出来了,是的,它没有脚,尾巴残留的皮肤也不同于蜥蜴,越看越诧异。”贾晓说。

邢立达掩饰不住心中的喜悦,他随后联系了母校加拿大艾伯塔大学生物系的主任、古生物学家迈克尔·考德威尔教授,迈克尔教授对蛇、沧龙等有鳞目化石非常熟悉,当即表示支持这块琥珀中的皮肤属于蛇类,并与邢立达相约于加拿大一起观察标本。

  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、中国科学院动物研究所研究人员兼石探记创始人陈睿博士等学者共同研究。研究论文发表于国际顶级杂志《科学》旗下子刊《科学进展》上。

“我们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,然后耗费了近两年半的时间来重建骨骼的三维结构、分析对比数据、确定蛇的种类等,最终在昨天将研究成果公布。”邢立达介绍,“在显微CT的帮助下,我们发现这个琥珀蛇的个体长4.75厘米,保存了头后骨骼,包括了约97枚椎骨、肋骨和部分皮肤。如果标本完整,琥珀蛇的长度大约为9.5厘米。”

  “一开始以为是蜥蜴琥珀”

既是0.99亿年“高龄”的“琥珀蛇” 又是被“冻龄”的新生蛇 世界上首例蛇类琥珀被发现

  标本的单一椎骨非常小,躯干椎体长约0.5毫米,尾椎长约0.35毫米。参照同时代蛇类,如果标本完整,琥珀蛇的长度大约为9.5厘米。

邢立达所说的第二块蛇琥珀便是贾晓发现的,并以贾晓名字命名的“缅甸晓蛇”。谈及这块琥珀的来历时,贾晓仍抑制不住内心的激动,“那时我在开一批琥珀的原石,其中一块黑乎乎的料毫不起眼,”她磨开了部分表皮之后,发现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?我当时心里还蛮开心的。”但在放大镜下仔细观察之后,贾晓发现这些“蜈蚣腿”其实是在动物体内,很可能是一只残破的小蜥蜴的肋骨而已,但它的身体有些长。“因为蜥蜴琥珀我已经有几块了,而且这枚琥珀的珀体并不好看,所以我没有继续研磨而是将其收了起来。”

  琥珀蛇的骨骼特征区别于其他蛇类,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。陈睿博士说,“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,表示是极小的标本”。

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  学者发现的另一件蛇类标本是琥珀中的蛇皮,这件标本显示了一条大型蛇类蜕皮,鳞片呈菱形或圆菱形,鳞片间的表皮上有深线。一些区域能看到颜色的变化,但很可能不是原来的色彩,此外还能观察到圆形或环状的花纹。这张蛇皮的主人体长可能可达60至70厘米,是当时缅甸琥珀森林的大型掠食者。

“缅甸晓蛇”意义深远

  因为贾晓此前已有几块蜥蜴琥珀,而且这枚琥珀的珀体并不好看,所以她没有继续研磨,而是将其“束之高阁”。

此次新发现的蛇类琥珀化石标本共有两件:一件是蛇皮琥珀,一件是缅甸晓蛇。这两件蛇琥珀的发现者分别是中国地质大学的邢立达副教授和石探记科学团队的贾晓女士,两人与蛇琥珀最初的相识都很偶然;之后,他们与多国学者携手对“蛇琥珀”进行了长达两年半的研究,最终发现了一条有0.99亿年“高龄”的“琥珀蛇”,向世界揭示了一个前所未知的新物种。同时,这也是全世界首次在琥珀中发现新生蛇,将它“冻龄”的琥珀还表明古代蛇类曾在海洋边缘的森林中生活过。

  责任编辑:RY

琥珀中的蛇皮 Ryan C. McKellar摄

  迈克尔·考德威尔教授假设说,“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”。

据介绍,与其他脊椎动物化石相比,蛇化石是极为稀有的。“这可能是因为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。”贾晓解释道。

  距今约1亿年前,在缅甸的热带雨林,一条蛇刚刚破壳就遭遇死亡,经过地质变化、海陆交替,如今它以琥珀的形式重新被发现,并被赋予一个新的名字——缅甸晓蛇。

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  随后她联系了陈睿博士,反复研究后,确认这是一枚蛇骨骼琥珀。

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,此地的琥珀距今约0.99亿年。也就是说,研究团队找到的这条“琥珀蛇”已有0.99亿年“高龄”。它不仅是个全新的物种,也是世界上首例蛇类琥珀。研究者将其定名为“缅甸晓蛇”:种名中的“缅甸”是为了表明其发现地点,而属名中出现的“晓”字,一方面是为了向提供化石的贾晓女士致敬,另一方面表达了“破晓”的寓意。因为这条蛇是一条刚出壳没多久便被树脂“冻龄”的新生蛇,而且它的形态好似一天刚刚开始的样子——在蛇类的进化树上,如果说现生蛇类是树冠上新长出的枝条,那么“缅甸晓蛇”应该是位于树干位置的蛇类“鼻祖”。

  ■ 讲述

“鳄鱼皮”里藏着大秘密

  “缅甸晓蛇可以说是现在蛇类的祖先之一。”论文作者之一,美国中西大学兰德尔·尼达姆教授说,“缅甸晓蛇的颅后骨骼显示与其他白垩纪冈瓦纳蛇类极高的相似性,如阿根廷发现的、距今9000万年的狡蛇和恐蛇。将缅甸晓蛇加入到早期蛇的系统发生分析中后发现,缅甸晓蛇位于冈瓦纳基干类群中,如狡蛇、恐蛇和古裂口蛇及现代蛇(冠群)之间”。

差点儿与“晓蛇”擦肩而过

  从古地理角度,缅甸蛇类生存于南冈瓦纳的岛弧系统中,后成为劳亚大陆东缘的一部分。据了解,这些琥珀蛇位于劳亚大陆东部,是中生代蛇类记录的重要的新基准点,其明确表明蛇类在至少1亿年前就已经完成了在各纬度的分布。

昨天,两块小小的琥珀在全球古生物界掀起波澜,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。

  中国地质大学(北京)副教授邢立达告诉记者,琥珀蛇保存了长4.75厘米的连续的颅后骨骼,包括约97枚椎骨、肋骨和部分皮肤。这97枚椎骨中的前87节加上肋骨构成了躯干,剩余10节构成尾部。

实习记者 李祺瑶 文并图 J281

  记者了解到,目前科学家研究大多数琥珀是从公开的琥珀市场购得。发现琥珀蛇的石探记联合创始人、琥珀专家贾晓女士回忆说,2016年初,她在开一批琥珀的原石,“其中一块黑乎乎的料毫不起眼,磨开部分表皮之后,看到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?我当时心里还蛮开心的,但在放大镜下仔细观察之后,发现这些‘蜈蚣腿’很可能是一只残破的小蜥蜴的肋骨,但它的身体有些长”。

白明 摄

  原标题:世界首次发现琥珀蛇 命名“缅甸晓蛇”

2016年初,一位熟悉的琥珀商人向邢立达兜售一块“鳄鱼皮”,原因是这是一块相当大的皮肤。邢立达笑着接过标本,心想着这大概是一只硕大的蜥蜴,但眼前奇怪的模式却令他心里咯噔一下,如此均匀的菱形鳞片让他想起蜥蜴的“亲戚”——蛇。邢立达当即联系了多年好友、广东省生物资源应用研究所的蛇类研究专家张亮,张亮看了照片之后觉得很有趣,告诉他:“由于身体结构的差异,蜥蜴身体不同区域的鳞片形态并不一致,但蛇躯干上的鳞片其大小和形状都很均匀。蛇的鳞片比较柔软,蜥蜴的则比较硬甚至还有皮内成骨。”这块琥珀出现的皮肤面积很大,鳞片的大小和形状非常均匀,而且从鳞片形状可以推断是属于某种蟒或蚺。

  琥珀蛇来自缅甸北部克钦邦胡冈谷地,这是著名的琥珀产区。胡冈谷地发现的脊椎动物琥珀为科学家提供了一个了解三维保存恐龙时代古生物的绝佳机会。2016年至今,邢立达团队发现了世界上首例琥珀中的各种古鸟类、恐龙、介形类和蛙类琥珀,几乎均来自一亿年前的白垩纪。

“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。”一个月后,就在邢立达拿着蛇皮琥珀快要登上飞往加拿大的班机时,他接到石探记科学团队的来电,“有一个蛇珀!你赶紧看看是不是!”听到这里的邢立达兴奋得有些颤抖,而看到照片之后他更是觉得不可思议——“半条小蛇就这样被困在琥珀中!”邢立达说,“我们就这样得到了第二块蛇类琥珀,而且是最重要的一块。”

  据介绍,这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是史无前例的。

不久后,贾晓看到邢立达发表古鸟琥珀的新闻,发现其中一件曾经与她阴差阳错地“擦肩而过”,这对于一个挚爱虫珀的人来说,心里并不好受。贾晓的丈夫为了安慰她,拉着全家出去旅游散心,在香港转机时,贾晓路过一个小画廊,其中一幅眼镜蛇骨架的画作非常精美,她多看了几眼,突然闪现出一个念头,“这幅画里面的蛇骨和我此前那块琥珀里的实在太像了!”当她意识到被束之高阁的“蜥蜴”有可能是一条蛇的时候,她抑制不住内心的狂喜,提前改签回到家。“到今天我都清楚记得,当那条‘蜥蜴’被磨去了全部的表皮,重新躺在显微镜下面的时候,我的心都要跳出来了。”她越看越诧异,马上联系地质大学的邢立达团队,并拍了几十张微距照片传了过去,“对方也很兴奋,反复询问我标本的特征。”当贾晓带着标本给邢立达看时,邢立达激动坏了,他拉着贾晓的手说,这可是超级幸运的一天,他此前只在琥珀中找到过蛇皮,但现在终于找到了蛇骨骼!

  偶然间,贾晓路过一个小画廊,其中一幅眼镜蛇骨架的画作非常精美。“我多看了几眼,突然一个念头闪现,这幅画里面的蛇骨和我那块琥珀里的实在太像了!当我意识到被束之高阁的”蜥蜴“有可能是一条蛇的时候,抑制不住内心的狂喜,提前改签机票回到昆明”。

在古环境学者的眼中,“缅甸晓蛇”的意义又远不止演化地位这么简单。琥珀里的昆虫、虫粪以及植物残片说明,缅甸晓蛇曾生活在森林环境中。“听上去,这似乎没什么特别的,但是回顾同时代的蛇类化石出土环境就会发现,当时绝大部分蛇类都是水生的。”邢立达解释道,“可以说,它是人类目前明确已知的,唯一一种生活在陆生森林的中生代蛇类。”

  中、加、美、澳科学家团队在缅甸发现;专家:表明蛇类至少于1亿年前已完成在各纬度的分布。

缅甸晓蛇和对应的CT重建

  首次在化石记录中发现新生蛇

  7月19日,来自中国、加拿大、美国和澳大利亚的科学家团队首次在琥珀中发现蛇类标本,并揭示了一个前所未知的物种(缅甸晓蛇)。

  根据长度和解剖学结构显示,被标本“封印”的蛇是新生蛇。比如椎孔至少比椎体大两倍,椎弓突和椎弓突关节无或弱骨化。

  ■ 延展

  根据琥珀蛇所展示的“形象”,它看起来似乎更像是蜈蚣。如何判定这枚琥珀是蛇类呢?

  邢立达解释道,从骨学角度,这个标本有明确可见的腹下椎骨(前泄殖腔椎骨),标本中有87节,推测总共有160节,超过除了蚓蜥类和双足蜥类之外的所有细长的有鳞类动物,如帝王蛇蜥有55节的腹下椎骨。

  此外,标本的脊椎骨还有着特化的椎弧凹与椎弧凸,这是蛇类的重要特征。“这两个结构互相镶嵌着形成球状窝,使得蛇的每一节脊椎骨都能牢牢的相扣,并且又能转动灵活”。

  缅甸晓蛇“刚出壳”已有腐烂

  为何缅甸是琥珀“大户”?

  ■ 关注

  系中生代蛇类记录新基准点

  以发现者命名 含“破晓”之意

  与其他脊椎动物化石相比,蛇化石是极为稀有的。邢立达表示,大多数蛇类骨骼细小,精致,而且质地都不是很坚硬,所以能形成化石并保存下来非常不易。此前人们从未在琥珀中发现过蛇类。

图片 3琥珀蛇和对应的CT扫描重建。

  “当时的缅甸地区是一个热带森林,生长着大量能产生树脂的松柏类植物。”邢立达说,这些植物因为大风或其他因素折断之后,往往会流下很多树脂,树脂包裹了小昆虫,小动物,沉积在地层中,经过沧海桑田,变成了琥珀化石。更重要的是,因为地壳变化,这些琥珀化石得以在近代暴露在地表,被人类发现。

  这次发现的蛇类琥珀共两件,其中一件是刚出壳的新生蛇,有些许腐烂,已经暴露出骨骼。

  缅甸琥珀中保存的一些植物和无脊椎动物都表明,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。缅甸晓蛇是首次在中生代森林环境中发现的蛇类,表明早期蛇类的生态多样性比以前的人为地更为多样。

  从外表来看,这两枚琥珀并不“纯净”,还有一些别的生物“痕迹”,如昆虫、昆虫粪便和植物残留物,这些内含物提供了独特的森林生态系统记录。

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