原標(biāo)題:世界首次,!琥珀中發(fā)現(xiàn)9900萬年前未知的蛇類物種標(biāo)本
世界首次發(fā)現(xiàn)蛇類琥珀,,命名為曉蛇,緬甸曉蛇和對(duì)應(yīng)的CT重建攝影/白明
緬甸曉蛇的CT重建
琥珀中的蛇皮 攝影Ryan C. McKellar
新浪科技訊 7月19日消息,,來自中國,、加拿大、美國和澳大利亞的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)首次在琥珀中發(fā)現(xiàn)蛇類標(biāo)本,,并揭示了一個(gè)前所未知的物種,。
該研究由中國地質(zhì)大學(xué)(北京)的邢立達(dá)副教授、加拿大艾伯塔大學(xué)的邁克爾·考德威爾教授(Michael W,。 Caldwell),、中國科學(xué)院動(dòng)物研究所研究人員兼石探記創(chuàng)始人陳睿博士等學(xué)者共同研究。研究論文發(fā)表于國際頂級(jí)雜志《科學(xué)》(Science)旗下子刊《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances,,影響因子為11.511)上,。此次研究標(biāo)本來自著名的琥珀產(chǎn)區(qū)——緬甸北部克欽邦胡岡谷地。此地的琥珀距今約0.99億年,。胡岡谷地發(fā)現(xiàn)的脊椎動(dòng)物琥珀為科學(xué)家提供了一個(gè)了解三維保存恐龍時(shí)代古生物的絕佳機(jī)會(huì),。2016年至今,邢立達(dá)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了世界上首例琥珀中的各種古鳥類,、恐龍,、介形類和蛙類琥珀。
與其它脊椎動(dòng)物化石相比,,蛇化石是極為稀有的,。這可能是大多數(shù)蛇類骨骼的質(zhì)地都不是很堅(jiān)硬,能形成化石并保存下來非常不易,。而且,,此前人們也從未在琥珀中發(fā)現(xiàn)過蛇類?!拔覀兊刭|(zhì)大學(xué)和石探記科學(xué)團(tuán)隊(duì)在2016年初陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了這些蛇類琥珀,,然后耗費(fèi)了近一年的時(shí)間來重建骨骼的三維結(jié)構(gòu),。”顯微CT為這些蛇類提供了了詳細(xì)的,、立體的三維解剖結(jié)構(gòu),。論文合著者之一,中國科學(xué)院動(dòng)物所副研究員白明表示,,這批標(biāo)本中最重要的一件已經(jīng)有些許腐爛,,已經(jīng)暴露出骨骼,這種情況反而對(duì)顯微CT等無損設(shè)備的成像十分有利,,通過對(duì)CT數(shù)據(jù)的重建,、分割和融合,學(xué)者們最終無損得到了所有骨骼的高清3D形態(tài),。
邢立達(dá)介紹,,“我們此次發(fā)表的標(biāo)本很特別,首先,,這是首次在琥珀中發(fā)現(xiàn)過蛇類,,它的骨骼特征很特別,是一個(gè)全新的物種,;其次,,這是首次發(fā)現(xiàn)的新生蛇,讓我們可以了解古蛇的發(fā)育,;第三,,新發(fā)現(xiàn)表明古代蛇類曾在海洋邊緣的森林中生活,也指示了該地區(qū)有著更廣泛的生態(tài)多樣性,;最后,,新發(fā)現(xiàn)對(duì)晚中生代蛇類的演化與全球分布性有著重要研究價(jià)值?!?/p>
緬甸蛇類復(fù)原圖 繪圖劉毅
緬甸曉蛇復(fù)原圖 繪圖劉毅
蛇的祖先可以追溯到侏羅紀(jì)中期,,但它們的化石比較破碎,提供的信息不多,。到了晚白堊世早期(約1億至9500萬年),蛇類已經(jīng)有了全球性分布,,南歐,、非洲、北美,、中東和南美都曾發(fā)現(xiàn)了蛇類化石,。
邢立達(dá)告訴記者:“琥珀蛇保存了長4.75厘米的連續(xù)的顱后骨骼,包括了約97枚椎骨,、肋骨和部分皮膚,。這97枚椎骨中的前87節(jié)加上肋骨構(gòu)成了軀干,,剩余10節(jié)構(gòu)成尾部?!睒?biāo)本的單一椎骨非常小,,軀干椎體長約0.5毫米,尾椎長約0.35毫米,。參照同時(shí)代的蛇類,,如果標(biāo)本完整,琥珀蛇的長度大約為9.5厘米,。
“此次發(fā)現(xiàn)的標(biāo)本有著明顯的腹下椎骨(前泄殖腔椎骨),,一共87節(jié),推測(cè)總共有160節(jié),,而且標(biāo)本的脊椎骨還有著特化的椎弧凹(zygantra)與椎弧凸(zygosphenes),,這是蛇類的重要特征,這二個(gè)結(jié)構(gòu)互相鑲嵌著形成球狀窩,,使得蛇的每一節(jié)脊椎骨都能牢牢的相扣,,并且又能轉(zhuǎn)動(dòng)靈活?!边~克爾·考德威爾教授介紹道,。
根據(jù)其骨學(xué)特征,學(xué)者將這件標(biāo)本命名為緬甸曉蛇(Xiaophis myanmarensis),。屬名Xiaophis中的“Xiao”源自中文“曉”,,向發(fā)現(xiàn)該枚琥珀的石探記聯(lián)合創(chuàng)始人、琥珀專家賈曉女士致敬,,ophis為希臘語中的蛇,;種名“myanmarensis”表明化石發(fā)現(xiàn)于緬甸。陳睿博士告訴記者:“曉,,這個(gè)字有著多層含義,,不僅是收藏家的名字,也有破曉之意,,暗示了這條蛇的原始,,此外,也與小字同音,,暗示著極小的標(biāo)本,。”
學(xué)者發(fā)現(xiàn)的另一件蛇類標(biāo)本是琥珀中的蛇皮,,這件標(biāo)本代表了一只大型蛇類的蛻皮,,鱗片呈菱形或圓菱形,鱗片間的表皮上有深線。一些區(qū)域能看到顏色的變化,,但很可能不是原來的色彩,,此外還能觀察到圓形或環(huán)狀的花紋。這張蛇皮的主人體長可能可達(dá)60至70厘米,,是當(dāng)時(shí)緬甸琥珀森林的大型掠食者,。
“緬甸曉蛇可以說是現(xiàn)在蛇類的祖先之一,”論文作者之一,,美國中西大學(xué)蘭德爾·尼達(dá)姆教授(Randall L,。 Nydam)說道,“緬甸曉蛇的顱后骨骼顯示與其他白堊紀(jì)岡瓦納蛇類極高的相似性,,如阿根廷發(fā)現(xiàn)的,、距今9000萬年的狡蛇(Najash)和恐蛇(Dinilysia)。將緬甸曉蛇加入到早期蛇的系統(tǒng)發(fā)生分析中后發(fā)現(xiàn),,緬甸曉蛇位于岡瓦納基干類群中,,如狡蛇(Najash)、恐蛇(Dinilysia)和古裂口蛇(Sanajeh)及現(xiàn)代蛇(冠群)之間,?!?/p>
邢立達(dá),,邁克爾·考德威爾,蘭德爾·尼達(dá)姆和白明在中科院動(dòng)物所
此次發(fā)現(xiàn)的兩枚琥珀都富含昆蟲,、昆蟲糞便和植物殘留物,,這些琥珀內(nèi)含物提供了獨(dú)特的森林生態(tài)系統(tǒng)記錄。緬甸琥珀中保存的一些植物和無脊椎動(dòng)物都表明,,這是一個(gè)包含有淡水棲息地的,、潮濕溫暖的熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)。海生介形類的存在則表明,,部分琥珀森林亦瀕臨海岸線,。緬甸曉蛇是首次在中生代森林環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的蛇類,表明早期蛇類的生態(tài)多樣性比以前的人為地更為多樣,。
從古地理角度,,緬甸蛇類生存于南岡瓦納的島弧系統(tǒng)中,后成為勞亞大陸東緣的一部分,。這些蛇琥珀位于勞亞大陸東部,,是中生代蛇類記錄的重要的新基準(zhǔn)點(diǎn),其明確表明蛇類在至少1億年前就已經(jīng)完成了在各緯度的分布,。邁克爾·考德威爾教授假設(shè)道:“緬甸曉蛇可能從水生蛇類演化而來,后來遷徙到了外來地塊的島嶼陸生環(huán)境中;特提斯海里廣泛分布著多種森諾曼階海生蛇,,南美最近也發(fā)現(xiàn)森諾曼階的海生蛇,,這都表明在陸生和水生環(huán)境中的蛇類多樣性出乎我們的意料?!?/p>
總的來說,,緬甸曉蛇等蛇類琥珀的發(fā)現(xiàn),是人類首次在琥珀中找到蛇類,,也是首次在化石記錄中發(fā)現(xiàn)新生蛇,,其個(gè)體發(fā)生學(xué)特征在蛇類化石中可以說是史無前例,這些琥珀為自然界最成功和最具代表性的動(dòng)物群之一提供了絕佳的演化線索,。
據(jù)悉,,該課題研究獲得了國家自然科學(xué)基金委“國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目”“國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目”以及美國國家地理學(xué)會(huì)等項(xiàng)目的資助。(郭祎)