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人类首次发现蛇琥珀

南国今报 2018-07-20 17:26 大字

包裹着缅甸晓蛇的琥珀。图片来源:《南方都市报》

7月19日凌晨,来自中国、加拿大、美国和澳大利亚的科学家团队宣布,首次在琥珀里发现了蛇类标本,研究发表于《科学》旗下子刊《科学进展》(ScienceAdvances,影响因子为11.511)上。

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或为9.5厘米长的蛇宝宝

该研究由中国地质大学(北京)副教授邢立达、加拿大艾伯塔大学教授、生物系主任迈克尔·考德威尔(MichaelW.Caldwell)、中国科学院动物研究所研究人员陈睿等共同进行。

邢立达介绍,这次发现蛇类标本的琥珀有两块,一块包含半条小蛇的骨骼,一块包裹着一片蛇皮。发现蛇骨骼标本的琥珀来自一名琥珀爱好者,经显微CT成像显示,其中保存了长4.75厘米的连续的颅后骨骼,包括了约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,“参照同时代的蛇类,如果标本完整,琥珀蛇的长度大约为9.5厘米”。这条不到10厘米的蛇,单一椎骨也非常小,躯干椎体长约0.5毫米,尾椎长约0.35毫米。它很可能是一条刚出生不久的蛇宝宝。

包含蛇皮的琥珀来自一名琥珀商人。琥珀中是一条大型蛇类的蜕皮,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达60至70厘米,是当时缅甸琥珀森林的大型掠食者。

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蛇化石极为稀有

邢立达介绍,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。

这一次的琥珀内容物是怎样被确定为蛇类的?科学家们在2016年初拿到这两块琥珀,然后耗费了近一年时间来重建骨骼的三维结构。论文合著者之一、中国科学院动物所副研究员白明介绍,这批标本中最重要的一件已经有些腐烂,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。

加拿大艾伯塔大学生物系主任迈克尔·考德威尔(MichaelW.Caldwell)教授研究了标本的3D形态,发现它有着明显的腹下椎骨(前泄殖腔椎骨),一共87节,推测总共有160节。而且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相扣,并且又能转动灵活。

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曾被误认为蜥蜴化石

根据琥珀包裹着半条小蛇骨骼的骨学特征,研究者们将这件标本命名为缅甸晓蛇(Xiaophismyanmarensis),属名Xiaophis中的“Xiao”源自中文“晓”,向发现该枚琥珀的贾晓女士致敬,ophis为希腊语中的蛇,种名“myanmarensis”表明化石发现于缅甸。研究者之一陈睿解释,“晓”字有多层含义,不仅是收藏者的名字,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。

据这块琥珀的发现人贾晓讲述,发现它的过程相当曲折。2016年初,她在开一批琥珀原石时发现了它,当时它“黑乎乎的毫不起眼”。磨开了部分表皮后有一段动物包裹体和炭化的植物碎屑,像是巨大的蜈蚣。但在放大镜下仔细看后发现,“蜈蚣腿”其实是在动物体内,又像一只残破的小蜥蜴的肋骨。蜥蜴琥珀她已经有几块了,加上这块的珀体并不好看,她没有继续研磨,收了起来。

转机发生在不久后,贾晓与家人去旅游,在香港转机,路过一个小画廊时,看到一幅精美的画中画着眼镜蛇骨架。她多看了几眼,发现画里的蛇骨跟那块琥珀里的“实在太像了”。之后,这块琥珀被磨去全部表皮,送到了邢立达手里。

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来自0.99亿年前的恐龙时代

论文作者之一、美国中西大学兰德尔·尼达姆教授(RandallL.Nydam)介绍,缅甸晓蛇可以说是现在蛇类的祖先之一,“缅甸晓蛇的颅后骨骼显示与其他白垩纪冈瓦纳蛇类有极高的相似性,如阿根廷发现的、距今9000万年的狡蛇(Najash)和恐蛇(Dinilysia)。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(Najash)、恐蛇(Dinilysia)和古裂口蛇(Sanajeh)及现代蛇(冠群)之间。”

另外,这两块琥珀中都含有昆虫、昆虫粪便和植物残留物,提供了当时的森林生态系统记录。邢立达介绍,它们都与缅甸著名的琥珀产区——缅甸北部克钦邦胡冈谷地所产琥珀一致,而此地琥珀中的火山灰测定出其地质年龄约为0.99亿年。也就是说,这是两件0.99亿年前的蛇类标本,那个时代正值中生代白垩纪,即恐龙时代之一。

实际上,蛇的祖先可以追溯到更早的侏罗纪中期。但那时的化石比较破碎,提供的信息不多。到了缅甸晓蛇生活的晚白垩世早期(约1亿至9500万年),蛇类已有了全球性分布。南欧、非洲、北美、中东和南美都曾发现蛇类化石,但都是岩石中的化石,琥珀里的蛇类化石,这是第一次发现。

据《南方都市报》

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