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世界首次!琥珀中发现9900万年前未知的蛇类标本

科普小知识2021-07-13 21:57:58
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来自中国、加拿大、美国和澳大利亚的科学家小组首次在琥珀中发现了蛇的标本,并揭示了一种以前未知的物种。

这项研究是由中国地质大学(北京)的邢利达教授和阿尔伯塔大学的迈克尔·W教授进行的。中国科学院动物研究所研究员、石头探险创始人考德威尔、陈睿博士等学者共同研究。该研究论文发表在国际*杂志《科学》的子公司《科学进展》上,影响因子为11.511。这项研究的标本来自著名的琥珀产地——缅甸北部克钦邦的胡康山谷。这里的琥珀大约有9900万年了。琥珀,一种在湖广谷发现的脊椎动物,为科学家提供了一个极好的机会来了解恐龙时代的古代生物的三维保存。从2016年至今,兴利达团队已经发现了世界上第一批琥珀标本,包括各种古代鸟类、恐龙、介形类和青蛙。

与其他脊椎动物化石相比,蛇化石极为罕见。这可能是因为大多数蛇骨的质地不是很硬,很难形成化石并保存它们。此外,人们以前从未在琥珀中发现过蛇。“我们的地球科学大学和石头勘探与记录科学小组在2016年初相继发现了这些蛇琥珀,花了近一年的时间重建骨骼的三维结构。”显微CT为这些蛇提供了详细的三维解剖结构。该论文的合著者之一、中国科学院动物研究所的副研究员白明说,最重要的一个标本有轻微腐烂和裸露的骨头,这对微型计算机断层扫描等非破坏性设备的成像非常有益。通过对CT数据的重建、分割和融合,学者们最终得到了无损伤的所有骨骼的高清晰度三维形状。

邢利达说:“我们这次出版的标本非常特别。首先,这是首次在琥珀中发现蛇。它的骨骼特征非常特殊,是一个全新的物种。其次,这是第一条新发现的蛇,让我们了解古代蛇的发展。第三,新的发现表明古代蛇曾经生活在海洋边缘的森林中,也表明该地区有更广泛的生态多样性。最后,这一新发现对中生代晚期蛇的演化和全球分布具有重要的研究价值。”

世界首次!琥珀中发现9900万年前未知的蛇类标本

世界首次!琥珀中发现9900万年前未知的蛇类标本

缅甸蛇复原图绘制刘一

蛇的祖先可以追溯到中侏罗世,但它们的化石相对来说比较零散,提供的信息很少。到晚白垩世早期(约1亿至9500万年),蛇已经在全球分布,在南欧、非洲、北美、中东和南美洲都发现了蛇化石。

邢利达告诉记者:“琥珀蛇已经保存了4.75厘米长的连续后颅骨,包括大约97块椎骨、肋骨和部分皮肤。97块椎骨加上肋骨的前87块组成躯干,剩下的10块组成尾巴。”标本的单个椎骨非常小,主干椎体长约0.5毫米,尾部椎体长约0.35毫米。关于当代蛇,如果标本完整,琥珀蛇的长度约为9.5厘米。

“这次发现的标本有明显的下腹椎骨(前泄殖腔椎骨),共有87个节段,估计共有160个节段。此外,标本的椎骨也有特殊的zygantra和zygosphenes,这是蛇的重要特征。这两种结构相互嵌入形成球形窝,这样蛇的每块脊椎骨都可以牢固地扣在一起,并可以灵活地转动。”迈克尔·考德威尔教授说。

根据其骨学特征,学者们将此标本命名为小菲氏肌。肖敖的名字“肖”来源于中文“肖”,是对发现琥珀的石侦探和琥珀专家的共同创始人女士的敬意。蛇是一种希腊蛇。“缅甸”这个名字表明化石是在缅甸发现的。博士告诉记者:“肖,这个词有很多含义,不仅是收藏家的名字,而且还有黎明的意思,暗示了这条蛇的原始性质。此外,它与这个小词同音,意味着一个非常小的样本。”

学者们发现的另一种蛇标本是琥珀中的蛇皮。这个标本展示了一条大型蛇的蜕皮过程,它有菱形或圆形的鳞片,鳞片之间的表皮上有很深的线条。有些地方可以看到颜色的变化,但可能不是原来的颜色。此外,可以观察到圆形或环形图案。这种蛇皮的主人可能有60到70厘米长,这是当时缅甸琥珀森林中的一种大型食肉动物。

论文作者之一、中国和西方大学的兰德尔·李约瑟教授说:“缅甸黎明蛇可以说是今天蛇的祖先之一。”。尼达姆)说,“缅甸黎明蛇的后头盖骨显示出与其他白垩纪冈瓦纳蛇极其相似的地方,比如在阿根廷发现的9000万年前的纳加什和迪尼里西亚。在缅甸拂晓蛇被添加到早期蛇的系统发育分析中后,发现缅甸拂晓蛇位于冈瓦纳的主干群中,如纳加什、迪尼里西亚、萨纳耶和现代蛇(皇冠群)。”

世界首次!琥珀中发现9900万年前未知的蛇类标本

邢利达、迈克尔·考德威尔、兰德尔·李约瑟和白明在中国科学院动物研究所

这次发现的两块琥珀富含昆虫、昆虫粪便和植物残渣。这些琥珀色的内容提供了独特的森林生态系统记录。缅甸琥珀中保存的一些植物和无脊椎动物表明这是一个潮湿温暖的热带雨林生态系统,包含淡水栖息地。海洋介形类的存在表明一些琥珀森林也靠近海岸线。缅甸的黎明蛇是中生代森林环境中发现的第一条蛇,这表明早期蛇的生态多样性比以前的人工蛇更加多样。

从古地理的角度来看,缅甸蛇生活在冈瓦纳南部的岛弧系统中,后来成为劳亚大陆东部边缘的一部分。这些蛇琥珀位于劳亚大陆的东部,是中生代蛇记录的一个新的重要参考点。它清楚地表明,至少在1亿年前,蛇分布在所有的纬度上。迈克尔·考德威尔教授假设:“缅甸的黎明蛇可能是由水生蛇进化而来,后来迁移到了具有异国情调的陆地岛屿环境中。在特提斯海广泛分布着多种森诺曼海蛇。最近,在南美洲也发现了森诺曼海蛇,这表明陆地和水生环境中蛇的多样性超出了我们的预期。”

总的来说,像缅甸黎明蛇这样的蛇琥珀的发现是人类首次在琥珀中发现蛇,也是首次在化石记录中发现新生蛇。它的本体特征可以说是蛇化石中前所未有的。这些琥珀为自然界最成功和最具代表性的动物之一提供了极好的进化线索。

据悉,该课题的研究得到了中国国家自然科学基金“国家自然科学基金重大项目”、“国家自然科学基金一般项目”和美国国家地理学会的支持。