琥珀中发现0.99亿年前的蛇类化石

作者: 惠家明

来源: 果壳

发布日期: 2018-07-19

中国青年古生物学家邢立达在《科学进展》杂志上发表新研究,发现了一块0.99亿年前的蛇类琥珀化石,命名为“缅甸晓蛇”。这是世界上首例蛇类琥珀,为研究白垩纪蛇类提供了重要线索。

假如爬虫小兽也爱闲聊恐怖故事,那么它们的社交圈子可能是这样的画风——“最近晚上月黑风高的,听说有不正经的树脂想要抓昆虫当陪葬”“可不是嘛,隔壁大臭蝽前天起就不见虫影,大家都说是被树脂封印了”“要是变成琥珀就完蛋了,指不定就要在全世界展出自己的3D无死角全身裸照”……正如小生物们恐惧的那样,松柏的树脂在滴落的时候,经常会裹挟住花花草草虫虫们。

其中一些埋藏了成千上万年,最终变成极具收藏和研究价值的琥珀化石,再次展现在人们眼前。当然,除了常见的昆虫与植物,琥珀里偶尔也会出现罕见生物——如蛙类、古鸟类、介形虫,乃至恐龙尾巴……这些“爆款”琥珀一出世,有位科学家总会第一时间赶到现场,他便是中国的青年古生物学家——邢立达。就在今天,邢立达的“琥珀传”又出了新番,并发表在了《科学进展》(Science Advances)杂志上。

猜猜看,这一回他在琥珀里发现了什么?不好意思,真不是长颈鹿。这次,研究团队找到的,是一条有0.99亿年“高龄”的“琥珀蛇”!它不仅是个全新的物种,也是世界上首例蛇类琥珀,比上次发现的“琥珀蛙”还要稀罕!这次的报道共包括两块蛇类琥珀标本,它们都出自缅北克钦邦胡冈谷地的琥珀矿区。第一个出场的,是世界上第一块保存有蛇类皮肤的琥珀化石。

获得化石后,邢立达立即请蛇类专家张亮先生鉴定,并从鳞片大小和形态推测出它可能来自某种蟒或蚺这样的大型蛇类。虽说它是世界第一的“琥珀蛇皮”,但皮肤化石能够提供的生物学特征毕竟有限,无法进行深入的鉴定。“有了蛇皮,蛇应该也不远了吧……”邢立达这样想着,然后过不多久,就真的应验了——这第二块横空出世的标本,便是这篇故事的主角——一条困在琥珀中仅留下躯干骨骼和少量皮肤的小蛇。

它体型极小,保存下来的半条身子只有4.75厘米,很可能是刚刚破壳没多久就被树脂裹住。等到再次重见天日,已过了将近一亿年。在与邢立达相遇之前,这块稀有的化石归一位名叫贾晓的收藏家所有。说起来,贾女士刚拿到“琥珀蛇”时,并没意识到它会变成个轰动学界的“大新闻”。因为当时这块琥珀包裹着深色的外壳,露出的躯体也模糊不清,很难辨别其中的“蛇影”。

贾晓女士说,她最初觉得困在琥珀里的可能是稀松平常的蜈蚣或蜥蜴,买回家后就“束之高阁”了。不过,一个机缘巧合,让这条小蛇的命运发生了逆转。有一天,贾女士在香港一家画廊看到了眼镜蛇骨架的画作,突然意识到那块琥珀化石与画作惊人相似!于是,她立即对琥珀进行了清理,并和中科院动物研究所陈睿博士、中国地质大学(北京)邢立达副教授等专家取得联系。在这之后,加拿大艾尔伯塔大学等机构的古生物学者也都参与到研究中来。

经过一番鉴定,大家一致认为:这个小生物既不是蜈蚣也不是蜥蜴,而是世界上第一条出现在琥珀中的小蛇!得知这个消息,研究人员和贾女士都为之欣喜若狂。可是,研究人员是怎样验明“蛇身”的呢?毕竟 “无手无脚”、身材细长的动物也不止有蛇类——蜥蜴家族中就有一些家伙也没有四肢,且身材苗条细长,比如蚓蜥。另外,琥珀中它的软组织几乎都已腐坏,只剩骨架和少许皮肤,外观上根本看不出来。如何让它“原形毕露”呢?

其实,研究人员自有“法宝”——显微CT。利用这种扫描技术,人们就能看清骨骼上极其细微的结构,以寻找蛇类专属的特征。先从整体上看,“琥珀蛇”的脊椎数量奇多,仅残存的半条身子就有97块脊椎,推测总脊椎数量有160节。这远远超出了其他动物的上限。而在观察细节时,研究者注意到标本的椎骨连接方式比较特殊:靠近背侧的部分形成了相互关节的“椎弧凹”与“椎弧凸”。

这两个结构的组合就好似乐高积木的凹槽和凸粒,让身躯在灵活扭动的同时,骨节仍能死死扣在一起,不至于因为大幅度运动而脱臼。椎弧凹和椎弧凸在现生蛇类中普遍存在,称得上是蛇类的典型特征,但却是蚓蜥绝没有的。凭借这一点,就能知道琥珀中藏着的不可能是只蚓蜥。总而言之,无论是脊椎骨数量还是椎弧凸等特殊结构,各项证据都揭示出了它蛇类的身份。此次发现的蛇类化石形态与处晚白垩世的狡蛇等冈瓦纳蛇类非常相似。

但经过仔细对比,它并不能归在现有的任何一类之中,而应该独自建立新的属、种。最终,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,一方面是为了纪念贾晓女士做出的贡献,另一方面表达了“破晓”的喻意。也就是说,这条蛇的形态原始,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”。

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。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。

本项研究的另一位参与者,迈克尔·考德威尔教授评论道:“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。”他认为,新发现的缅甸晓蛇与既有的化石这都表明,白垩纪蛇类在陆生和水生环境中的多样性出乎学界之前的预料。这只缅甸晓蛇宝宝,可能还未曾体验到自然世界的乐趣,就被封印在琥珀里踏上漫长“时光之旅”。

直到今天,它无意间为古生物学工作者打开了窥探白垩纪蛇类世界的小窗口,从某种意义上说,这也算得上是“蛇家不幸学家幸”了!

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