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小琥珀,大世界!这块琥珀里有40余个生物,竟集
发表时间:2019-05-15 14:41 阅读次数:
文章来自“科学大院”公众号
 
作者:盛捷 胡茜垚
 
这是一块涵盖了“海陆空生物”的琥珀!
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你觉得一颗琥珀里能保存什么? what?长颈鹿?呵呵。
 
蟑螂、甲虫、蠓类(蚊子一类)、蜂类、蜘蛛、螨虫、西瓜虫(鼠妇)、千足虫(马陆)、螺类、菊石(章鱼的近亲)……这些天上飞的,地上跑的,海里游的,统统聚集在眼前这枚缅甸琥珀里,而这颗琥珀,比矿泉水瓶盖大不了多少!
 
在一亿年前,这些来自海陆空生物,究竟经历了什么?
 
 
中国科学院南京地质古生物研究所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”的博士生俞婷婷在王博研究员和张海春研究员指导下,与牟林博士等人合作,研究报道了这枚琥珀,它不仅为缅甸琥珀年龄提供了直接证据,而且揭示了一亿年前丰富多彩的热带海滨生态环境。
 
该研究于5月14日在线发表于《美国科学院院报》(PNAS)上。美国《科学》、《福布斯》、《国家地理》等杂志和各大媒体对该进展进行了专题报道。
 
小琥珀大内涵
 
这颗晶莹剔透的琥珀,重6克,长33mm、 宽9.5mm、高29mm,但却包裹着异常丰富的化石类群——超过40个动物个体,包括1个菊石、4个螺类、4个等足类(即常说的西瓜虫)、23个螨虫、1个蜘蛛、1个马陆和至少12个昆虫成虫标本(蟑螂、甲虫、蠓和蜂)。
 
 
这些生物分别来自海、陆、空不同的环境,却共存于一枚琥珀中,实属不易。
 
Tips:琥珀是远古植物的树脂经过长久的地质作用形成的化石,常含有保存很好的陆地生物,但由于产生条件和保存环境的限制,它很少保存水生生物,海洋生物更是凤毛麟角。
 
 
该枚琥珀内保存的多种生物
显微CT确定“不明物是章鱼的近亲 而非蜗牛”
 
在这枚缅甸琥珀中,有来自海中的菊石、螺和1个等足虫。值得一提的是,这是科研人员首次在琥珀中发现菊石。
 
 
菊石标本 (A) 光学显微镜照片。(B) 显微CT缝合线重建图。(C) 显微CT侧面透视图。(D) 显微CT表面形态重建图。(E) 显微CT内部结构重建图
为了确定“菊石就是菊石,而非蜗牛”,研究团队利用高分辨率显微断层扫描技术(显微CT)对该琥珀中的菊石进行了分析,获得了包含缝合线结构的高精度三维重建图像。
 
研究发现,这是一个属于Puzosia亚属的菊石的幼体标本,其家族的存活于白垩纪晚阿尔必期到塞诺曼期(约105至93百万年前)。
 
琥珀菊石缝合线重建过程
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琥珀内菊石缝合线重建过程
 
Tips:缝合线是菊石鉴定的一个标准,也是区分菊石与蜗牛的重要标志。缝合线是菊石隔壁和壳壁连接的部位。从大的趋势来讲,越晚出现的菊石,缝合线的结构越复杂。菊石是章鱼的近亲,现今与菊石最为接近的生物是鹦鹉螺。
 
 
因为菊石和螺类的软体都已经丢失,并且壳体都有破损,表明螺类和菊石在被包裹前已经死亡,且被琥珀包裹前经历了一定的搬运作用。
 
由于菊石内部充填细砂粒,而琥珀珀体也包裹了类似的砂粒,表明菊石可能在沙滩或靠近沙滩位置被树脂包裹,从而与一些地栖生物遗体和砂粒混杂在一起。
 
揭“海陆空杂烩”琥珀身世之谜
 
那么,海洋中的菊石如何遇上树脂?又怎么跟空中飞的、地上爬的动物相遇?
 
科研人员给我们描述了这样一个场景:
 
案发地是热带海滨,海边长了很多树木,最外头便是沙滩,往内陆的树林处有些淡水池塘。海边的风浪如同一个搬运工,将菊石、螺类等带到小池塘边。树木分泌的树脂在下滴的过程中,一些蠓类、蜂类等飞舞的小昆虫经不住树脂的“香味诱惑”而靠上来,首先被包裹进树脂;树脂沿树干向下滚动的过程中,树栖的甲虫、蜘蛛、螨虫等也被包裹进来;当它滴到地上后,将路过的蟑螂、千足虫等以及被海浪卷来的菊石、螺类等的空壳,也包裹进来。
 
Tips:树不会无缘无故产生树脂。一般只有当它受到虫害,或被火烧过,或被雷劈过,受伤了,才会产生大量的树脂。树脂其实是树木的一种保护机制,比如树木某个地方被虫蛀了一个大坑,树木就会流很多树脂把它恢复,同时也能杀虫。
 
这些来自海陆空的动物相聚于树脂中,经历了复杂的地质作用,便成了现在我们看到的这枚琥珀。这是一系列的偶然导致。
 
 
科研人员推测与缅甸琥珀森林相似的场景(中美洲多米尼加的海岸森林)
发现缅甸琥珀的现实意义
 
这枚缅甸琥珀的发现,主要有两大意义。
 
其一,菊石是一类判断地质年龄的、具有指示意义的化石,通过这枚缅甸琥珀中的菊石,可以直接确认缅甸琥珀的时代是在1亿年前左右。
 
其二,通过这枚琥珀,可以推断当时缅甸琥珀森林位于热带海滨地区,其环境类似于当今的一些热带海岸森林。
 
这一次,琥珀中发现了一系列的海洋生物。下一次,琥珀中还能发现什么?让我们耐心期待!
 
南京地质古生物研究所访问博士生(英国布里斯托尔大学)Richard Kelly、苏格兰博物馆Andrew Ross教授、牛津大学Jim Kennedy教授、上海夏方远先生、美国印第安纳大学David Dilcher教授等参与了本项研究。南京地质古生物所潘华璋研究员在螺类鉴定方面提供了指导,殷宗军副研究员和吴素萍提供了显微CT的技术支持。
 
相关研究工作得到了中国科学院、国家自然科学基金委、国家科技部的支持。
 
作者单位:中科院南京地质古生物研究所
 
视频剪辑:郭典
 
学术顾问:王博
 
审核:陈孝政
 
文章首发于科学大院,转载请联系cas@cnic.cn
 
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