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【要闻】琥珀里又双叒叕有大发现!9900万年前的蛇宝宝

来源:兰州日报网作者:府雪兰更新时间:2021-04-01 14:20:54 阅读:

本篇文章5021字,读完约13分钟

展出品|新浪科技“科学大家”

写作|邢立达中国地质大学(北京)副教授

年初,熟悉的琥珀商人卖给了我“鳄梨皮”。 因为这是相当大的皮肤。 我笑着收到了标本。 我以为这个大概率是只大蜥蜴,眼前的奇怪图案吓了我一跳。 这么均匀的菱形鳞片使我想起了蜥蜴的亲戚蛇。 我马上联系了多年的朋友,广东省生物资源应用研究所的蛇类研究者张亮先生。 张亮看照片感兴趣,说:“由于身体结构的不同,蜥蜴的身体区域不同,鳞片的形态不一致,但蛇躯干上鳞片的大小和形状是均匀的。 蛇鳞比较软,蜥蜴比较硬,也成了皮内骨。 ”。 该琥珀皮肤面积大,鳞片大小和形状非常均匀,根据鳞片形状推测属于任一条蟒蛇或蚱蜢。 这样,科学家队手头就有缅甸琥珀中第一条蛇琥珀的证据。

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之后,他联系了取得硕士学位的母校加拿大艾伯塔大学生物系主任、著名的古生物学家迈克尔·考德威尔教授( michaelw.caldwell ),精通蛇和沧龙等鳞化石。 迈克尔承认这块琥珀中的皮肤是蛇类,答应加拿大注意标本。

科学发现往往非常偶然,多年不见,一旦出现,就不孤独。 一个月后,拿着蛇皮琥珀正要登机时,石探记科学队的王宽打来了电话。 电话里的他着急地说:“有蛇珀! 快看! ”。 那时我兴奋得发抖,但看到照片他更不可思议。 一半的蛇被困在琥珀里。 科学家团队就这样得到了第二个蛇类琥珀。 而且,那是因为有那么多骨骼。 有兴趣的是,这个琥珀的背后也有别的故事。

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琥珀发现者贾晓告诉了我缅甸晓蛇琥珀的由来。 “年初,我在打开琥珀原石。 我眼睛看不见黑色的材料。 剥皮部分后,有动物包裹和碳化植物屑。 是巨大的蜈蚣吗? 我的心很开心,但在放大镜下仔细注意后,这些“蜈蚣腿”其实在动物体内,可能是坏了的小蜥蜴肋骨,但身体有点长。 蜥蜴琥珀已经有几个了,但这个琥珀珀体不干净,所以没有继续研磨。 不久,你不是公布了古鸟琥珀的情报吗? 我看了信息,发现其中一个与我的阴阳擦肩而过。 这对心爱的虫珀的人来说,心里受不了。 丈夫为了安慰我,带着家人出去旅行了。 在香港转机时,我路过一个小画廊。 眼镜蛇骨架的画很漂亮,我看到了一些眼睛。 突然,这幅画中的蛇骨和我以前琥珀中的很像。 当我发现被捆起来的高阁“蜥蜴”有可能是蛇时,我抑制不住内心的狂喜,提前重新签了昆明。 直到今天,当那只“蜥蜴”被削去所有的表皮,躺在显微镜下时,我的心跳了出来。 是的,我记得那没有腿,留着尾巴的皮肤也不一样。 我很惊讶,马上联系你。 陈博士也很兴奋,反复问标本的特征,让我拍几十张微距照片给他,然后陈博士联系你,当我拿标本给你看的时候,让你兴奋坏了,拉着我的手,这是很幸运的一天,从来都是琥 ”。

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缅甸琥珀:科研的绝佳材料

现在科学家研究的琥珀大部分是从公开的琥珀市场购买的。

琥珀是树脂化石,自古以来就受到中西各国的重视,沙皇建造琥珀宫,佛教七宝之一在琥珀、海昏侯墓葬中发现虫胡椒就是最好的例子。 缅甸琥珀作为珠宝大约两千年前进入中国,通过丝绸之路与欧洲市场联系在一起。 直到1643年,西方人还没有明确琥珀的产地,在此之前,缅甸的琥珀被称为“中国琥珀”。

从年开始,随着主北部地区形势平稳,琥珀产量增加,大量琥珀从矿区到达密支那后,在云南逐渐形成了大型琥珀市场,经过多重加工和交易,最终到达了世界各地的客户。 另外,我们的实验室也从各种渠道获得了大量琥珀样本。 未腐败动物的肢体留下极其良好,具有与生前大致相同的细节,是研究古生物进化的科学家们梦想的素材。

这次研究的标本来自缅甸北部的克钦州胡冈河谷,该地区有更有名的俗名野人山。 这片原始森林位于缅甸北方,东接中国云南省,周围都是高耸入云的山岳,在胡冈谷户发现的脊椎动物琥珀为科学家提供了保留三维恐龙时代古生物的绝佳机会。

算起来,主北矿区已经立下奇功,为古生物研究提供了许多重要的标本。 年,在缅甸琥珀中,发现了天使的翅膀、罗斯和被称为夏娃的除鸟以外的恐龙尾巴这两个古鸟类的翅膀,并于年公开。 人类第一次看到这么活着的恐龙时代的动物。 另外,在缅甸琥珀中,来自1亿年前的小鸟几乎完全收容在琥珀中,留下了头部、颈椎、翅膀、脚部、尾部以及大量相关的软组织和皮肤结构,以往石头化石中无法保存的细节,在古鸟类的研究中千载难逢 年,我们又发现了海洋甲壳类介形虫和蛙类。 这些发现震惊了世界。

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我们队至今收藏了数百件脊椎动物琥珀标本和数千件无脊椎动物琥珀标本,除了古鸟类和非鸟恐龙的肢体外,还包括各种古鸟类的羽毛和恐龙的翅膀、各种蜥蜴、壁虎、蝾螈、青蛙,包括非常难以作为化石留下的蛇类, 追溯到大约1亿年前,我有时会想象那些生活的时代是怎样的情景。

白垩纪中期,是地球历史上地质变化最强的时期之一,与古陆联合进一步分离和破碎化,各地发生了强烈的海底扩张和频繁的火山活动。 这时缅甸北部地区在古海洋边缘,生长着繁茂的森林,这里的松柏类大树上天,蕨类、苔藓、被子植物在低处繁殖。 有龙的世界嘈杂,蚊子、苍蝇、蜜蜂、蚂蚁、甲虫等昆虫多种多样,还有蜘蛛、蝎子、蜈蚣、马陆等节肢动物到处爬、看花、吃饭、争斗。 树林里有大大小小的蜥蜴和青蛙有时吞食虫子,反鸟类和恐龙在树林里和地面上穿梭,找到目标,长着一张大脸。

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一切都静静地记录在不时滴落的树脂中,经过沧海桑田,在近两千多年的岁月中,偶然被发现、珍惜、磨练,成为美丽的宝石和重要的研究标本,超越了时间,一览了1亿年前恐龙时代的峰

我们多次访问胡冈谷地是为了探索琥珀矿区的地质背景,取得琥珀样本。 缅甸琥珀内容物的研究和琥珀附带的火山灰同位素测定最终表明,缅甸琥珀形成于距今约9900万年前的白垩纪中期,由松柏类南洋杉的树脂形成。

这次新发现的蛇类化石,该地区表现出更广泛的生态多样化,对晚中生代蛇类的全球分布性也有重要的研究价值。 蛇化石与其他脊椎动物化石相比极为罕见。 这可能是因为很多蛇类骨架的质量不硬,形成化石非常难留下。 而且,至今为止人们从未在琥珀中发现过蛇类。 我们地质大学队和石探记科学队年初陆续发现了这些蛇类琥珀,为重建骨骼的三维结构花费了非常大的精力。 这次发表的标本是与迄今为止所有蛇类不同的新物种,也是在琥珀中发现的新生蛇,表明古代蛇类生活在海洋边缘的森林中。

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三维重建琥珀骨骼。

蛇的祖先可以追溯到侏罗纪中期,例如1亿67亿年前的安徒生黎明蛇( eophisunderwoodi ),但化石比较破碎,提供的消息很少。 随着时间的推移,在白垩世初期(约1亿至9500万年),蛇类已经在世界范围内分布,在南欧、非洲、北美、中东、南美洲发现了蛇类化石,所有标本都是成熟的蛇类,其中很多都失去了前肢,但很小

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在新发现的这两个蛇类琥珀化石标本中,显微镜ct为这些蛇类提供了详细立体的三维解剖结构,这些标本中最重要的是,有点腐烂,已经露出骨骼,这种情况反而对显微镜ct等无损设备的图像非常

在微型ct的帮助下,我们发现这条琥珀蛇的个人长度为4.75厘米,留下铰链式颅后骨骼,包括约97块椎骨、肋骨和部分皮肤。 这97块椎骨中的前87节加上肋骨构成躯干,剩下的10节构成尾部。 标本的单一椎骨非常小,躯干椎体长约0.5mm,尾椎长约0.35,其尺寸和形态与管蛇科红尾管蛇( cylindrophisruffus )的新生蛇很相似。 我不知道这个人有多少椎体,但参照并行的蝙蝠蛇类( simoliophiid )圣域响尾蛇( haasiophisterrasanctus ),颈椎和躯干椎有155个,最大的椎骨在70节到80节之间, 据估计,这条琥珀蛇大约缺少70节或越来越多的椎骨。 也就是说,如果标本齐全,琥珀蛇的长度约为9.5厘米。

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从骨学的角度来看,这次发现的标本确认了可以看到的腹下椎骨(前泄腔椎骨)有87节,共有160节,除蚯蚓龙类( amphisbaenians )和两条腿龙类( dibamids )以外的所有细长鳞类动物,如帝王龙。 可以定义为超过的标本脊椎骨有专门的椎弧凹和椎弧凸,这是蛇类的重要特征,这两个结构相互嵌合形成球状窝,蛇各节脊椎骨牢固卡合,同时旋转灵活。

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根据其骨学特征,学者将该标本命名为缅甸晓蛇( xiaophismyanmarensis )。 属于小艾斯的“小艾”来自中文“晓”,向发现这种琥珀的石探记共同创始人、琥珀专家贾晓先生致敬,ophis是希腊语蛇。 名为“myanmarensis”表示化石是在缅甸发现的。 晓,这个字有多层意思,不仅有收藏家的名字,还有黎明的意思,包括这条蛇的原始,还包括与小字同音,极小的标本。

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缅甸晓蛇的解剖学结构表现出现生蛇胚胎新生蛇的特征。 这些特征与东南亚地区红尾管蛇的新生蛇,或水游蛇的胚胎(头长5毫米)和新生蛇(头长8毫米)相似,如椎孔至少比椎体大两倍,椎弓突和椎弓突关节无或弱化。 缅甸晓蛇重要的是留下骨骼个人发生的重要细节,如椎弓突椎弓凹关节开始沿着神经弓板形成等。

除了骨头,还有缅甸晓蛇留下的带鳞皮肤,这些鳞片呈菱形薄。 我们知道大矩形的腹鳞是大部分现代蛇的第一特征,但遗憾的是没有留下标本。 学者发现的另一个蛇类标本是琥珀中的蛇皮,该标本代表大型蛇类的蜕皮,鳞片呈菱形或圆菱形,鳞片之间的表皮有深线条。 虽然在很小的区域可以看到颜色的变化,但很可能不是原来的颜色,另外也可以注意到圆形和环状的图案。 这只蛇皮的主人体长可能从60厘米到70厘米,是缅甸琥珀森林的大捕食者。

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缅甸晓蛇的颅后骨骼与其他白垩纪冈瓦纳蛇类显示出极高的相似性,如在阿根廷发现的距今9000万年前的狡猾蛇( najash )和恐怖蛇( dinilysia )。 将缅甸晓蛇加到早期蛇的系统发生分解中,发现缅甸晓蛇位于贡多瓦纳主干类群中,如狡猾蛇( najash )、恐怖蛇( dinilysia )、古裂口蛇( sanajeh )和现代蛇(冠群)之间。 缅甸晓蛇的形态与这些基干冈瓦纳化石蛇类似,位于后者和蛇类冠群之间,这些特征都显示出蛇类冠群的祖先。

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这次发现的两片琥珀富含昆虫、昆虫粪便和植物残留物,这些琥珀内容物提供了独特的森林生态系统记录。 缅甸残留的植物(苔藓类、竹状单子叶植物等)和无脊椎动物(爪类、蜘蛛网类、蜘蛛网类、蚯蚓类等)表示是包括淡水栖息地在内的湿润温暖热带雨林生态系统。 海生介类的存在表明琥珀森林的一部分也濒临海岸线。 兴趣是森诺曼层大部分已知的蛇类表现出水生适应性,或者与陆地的生活方式无关地在河川堆积物中被发现。 迄今为止唯一存在的例外是来自刚铎阿根廷森诺曼层湿地干燥生态系统的狡猾的蛇。 缅甸晓蛇是中生代森林环境中首次发现的蛇类,表明早期蛇类的生态多样化比以前的想法更加多样。

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从古地理角度来看,缅甸蛇类生活在南冈瓦纳的岛弧系统中,后来成为劳阿大陆东缘的一部分。 这些蛇琥珀位于劳厄大陆东部(除印度外,仅在新生代时期属于欧亚大陆),是中生代蛇类记录的重要新基准点,标志着蛇类至少在1亿年前完成了在各纬度的分布。

假设缅甸晓蛇可能是从水生蛇类进化而来的,然后转移到了外来分区的岛陆生环境。 蒂斯海广泛分布着多种森诺曼层海生蛇,南美最近也发现了森诺曼层的海生蛇,表明陆生和水生环境中蛇类的多样化出乎我们的意料。

总结一下,缅甸晓蛇等蛇类琥珀的发现,是人类在琥珀中首次发现蛇类,化石记录中发现新生蛇也是首次,其个人发生学特征在蛇类化石中史无前例,这些琥珀是自然界最成功、最有代表性的动物

注:这项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( michaelw.caldwell )、中国科学院动物研究所的陈睿博士、白明副研究员、刘耶博士进行。 美国中西大学兰德尔·尼达姆教授( randalll.nydam )、澳大利亚南澳博物馆迈克利教授( mikelee )、亚历山大·帕鲁奇博士( alessandropalci )、北京林业大学史宏亮博士、石探记 研究论文发表在国际顶级杂志《科学》( science )的下期《科学进展》( scienceadvances,影响因素11.511 )上。 这个课题研究得到了国家自然科学基金委员会“国家自然科学基金重大项目”“国家自然科学基金面上项目”和美国国家地理学会等项目的资助。

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