假如爬蟲小獸也愛閒聊恐怖故事,那麼它們的社交圈子可能是這樣的畫風——
「最近晚上月黑風高的,聽說有不正經的樹脂想要抓昆蟲當陪葬」
「可不是嘛,隔壁大臭蝽前天起就不見蟲影,大家都說是被樹脂封印了」
「要是變成琥珀就完蛋了,指不定就要在全世界展出自己的3D無死角全身裸照」
……
正如小生物們恐懼的那樣,松柏的樹脂在滴落的時候,經常會裹挾住花花草草蟲蟲們。其中一些埋藏了成千上萬年,最終變成極具收藏和研究價值的琥珀化石,再次展現在人們眼前。
當然,除了常見的昆蟲與植物,琥珀裡偶爾也會出現罕見生物——如蛙類、古鳥類、介形蟲,乃至恐龍尾巴……這些「爆款」琥珀一出世,有位科學家總會第一時間趕到現場,他便是中國的青年古生物學家——邢立達[1-4]。
就在今天,邢立達的「琥珀傳」又出了新番,並發表在了《科學進展》(Science Advances)雜誌上[5]。猜猜看,這一回他在琥珀裡發現了什麼?
不好意思,真不是長頸鹿。這次,研究團隊找到的,是一條有0.99億年「高齡」的「琥珀蛇」!
它不僅是個全新的物種,也是世界上首例蛇類琥珀,比上次發現的「琥珀蛙」還要稀罕!
邢立達(左一)與合作專家(攝影:王申娜)
靈蛇出世
這次的報導共包括兩塊蛇類琥珀標本,它們都出自緬北克欽邦胡岡谷地的琥珀礦區。
第一個出場的,是世界上第一塊保存有蛇類皮膚的琥珀化石。獲得化石後,邢立達立即請蛇類專家張亮先生鑑定,並從鱗片大小和形態推測出它可能來自某種蟒或蚺這樣的大型蛇類。
琥珀中蛇皮的細節特徵。圖片來源:Science Advances
雖說它是世界第一的「琥珀蛇皮」,但皮膚化石能夠提供的生物學特徵畢竟有限,無法進行深入的鑑定。
「有了蛇皮,蛇應該也不遠了吧……」邢立達這樣想著,然後過不多久,就真的應驗了——
這第二塊橫空出世的標本,便是這篇故事的主角——一條困在琥珀中僅留下軀幹骨骼和少量皮膚的小蛇。它體型極小,保存下來的半條身子只有4.75釐米,很可能是剛剛破殼沒多久就被樹脂裹住。等到再次重見天日,已過了將近一億年。
險被埋沒
在與邢立達相遇之前,這塊稀有的化石歸一位名叫賈曉的收藏家所有。
說起來,賈女士剛拿到「琥珀蛇」時,並沒意識到它會變成個轟動學界的「大新聞」。因為當時這塊琥珀包裹著深色的外殼,露出的軀體也模糊不清,很難辨別其中的「蛇影」。賈曉女士說,她最初覺得困在琥珀裡的可能是稀鬆平常的蜈蚣或蜥蜴,買回家後就「束之高閣」了。
不過,一個機緣巧合,讓這條小蛇的命運發生了逆轉。
有一天,賈女士在香港一家畫廊看到了眼鏡蛇骨架的畫作,突然意識到那塊琥珀化石與畫作驚人相似!於是,她立即回到家中對琥珀進行了清理,並和中科院動物研究所陳睿博士、中國地質大學(北京)邢立達副教授等專家取得聯繫。在這之後,加拿大艾爾伯塔大學等機構的古生物學者也都參與到研究中來。
經過一番鑑定,大家一致認為:這個小生物既不是蜈蚣也不是蜥蜴,而是世界上第一條出現在琥珀中的小蛇!得知這個消息,研究人員和賈女士都為之欣喜若狂。
蛇類琥珀的發現者賈曉女士(攝影:張珂語)
驗明正身
可是,研究人員是怎樣驗明「蛇身」的呢?
畢竟 「無手無腳」、身材細長的動物也不止有蛇類——蜥蜴家族中就有一些傢伙也沒有四肢,且身材苗條細長,比如蚓蜥。另外,琥珀中它的軟組織幾乎都已腐壞,只剩骨架和少許皮膚,外觀上根本看不出來。
蚓蜥雖然像蛇,但其實是如假包換的蜥蜴(圖片來源:wikimedia)
如何讓它「原形畢露」呢(總不能像法海一樣用雄黃酒逼它現形吧)?其實,研究人員自有「法寶」——顯微CT。利用這種掃描技術,人們就能看清骨骼上極其細微的結構,以尋找蛇類專屬的特徵。
「琥珀蛇」以及腹背兩面的CT掃描骨骼模型,白色比例尺代表1cm(圖片來源:參考文獻[5])
先從整體上看,「琥珀蛇」的脊椎數量奇多,僅殘存的半條身子就有97塊脊椎,推測總脊椎數量有160節。這遠遠超出了其他動物的上限。
而在觀察細節時,研究者注意到標本的椎骨連接方式比較特殊:靠近背側的部分形成了相互關節的「椎弧凹」與「椎弧凸」。這兩個結構的組合就好似樂高積木的凹槽和凸粒,讓身軀在靈活扭動的同時,骨節仍能死死扣在一起,不至於因為大幅度運動而脫臼。
藍圈內的凸起是緬甸曉蛇脊椎上出現的椎弧凸(圖片來源:參考文獻[5])
椎弧凹和椎弧凸在現生蛇類中普遍存在,稱得上是蛇類的典型特徵,但卻是蚓蜥絕沒有的。憑藉這一點,就能知道琥珀中藏著的不可能是只蚓蜥。
總而言之,無論是脊椎骨數量還是椎弧凸等特殊結構,各項證據都揭示出了它蛇類的身份。
古境重現
此次發現的蛇類化石形態與處晚白堊世的狡蛇(Najash rionegrina)等岡瓦納蛇類非常相似。但經過仔細對比,它並不能歸在現有的任何一類之中,而應該獨自建立新的屬、種。
最終,研究者將其定名為「緬甸曉蛇」(Xiaophis myanmarensis)。種名中的「緬甸」是為了表明其發現地點,而屬名中出現的「曉」字,一方面是為了紀念賈曉女士做出的貢獻,另一方面表達了「破曉」的喻意。
也就是說,這條蛇的形態原始,好似一天剛剛開始的樣子——在蛇類的進化樹上,如果說現生蛇類是樹冠上新長出的枝條,那麼緬甸曉蛇應該是位於樹幹位置的蛇類「鼻祖」。
在古環境學者的眼中,緬甸曉蛇的意義又遠不止演化地位這麼簡單。
琥珀裡的昆蟲、蟲糞以及植物殘片說明,緬甸曉蛇曾生活在森林環境中。聽上去,這似乎沒什麼特別的。但是回顧同時代的蛇類化石出土環境就會發現,當時絕大部分蛇類都是水生的。可以說,它是人類目前明確已知的,唯一一種生活在陸生森林的中生代蛇類。
本項研究的另一位參與者,麥可·考德威爾教授評論道:「緬甸曉蛇可能從水生蛇類演化而來,後來遷徙到了外來地塊的島嶼陸生環境中。」他認為,新發現的緬甸曉蛇與既有的化石這都表明,白堊紀蛇類在陸生和水生環境中的多樣性出乎學界之前的預料。
緬甸曉蛇生活環境復原圖(繪圖:劉毅)
這隻緬甸曉蛇寶寶,可能還未曾體驗到自然世界的樂趣,就被封印在琥珀裡踏上漫長「時光之旅」。直到今天,它無意間為古生物學工作者打開了窺探白堊紀蛇類世界的小窗口,從某種意義上說,這也算得上是「蛇家不幸學家幸」了!
附:緬甸曉蛇3D無死角全裸視頻
參考文獻:
[1] L Xing et al. A Feathered Dinosaur Tail with Primitive Plumage Trapped in Mid-Cretaceous Amber[J]. Current Biology, (2016).
[2] L Xing, J. K. O'Connor, R. C. McKellar, et al. A mid-Cretaceous enantiornithine (Aves) hatchling preserved in Burmese amber with unusual plumage[J]. Gondwana Research (2017)
[3] L Xing,, B Sames, D. P. Xi, et al. A gigantic marine ostracod (Crustacea: Myodocopa) trapped in mid-Cretaceous Burmese amber[J]. Scientific Reports, (2018).
[4] L. Xing, E. L. Stanley, M Bai, et al. The earliest direct evidence of frogs in wet tropical forests from Cretaceous Burmese amber[J]. Scientific Reports, (2018).
[5]L. Xing, M. W. Caldwell, R. Chen, et al. A mid-Cretaceous embryonic-to-neonate snake in amber from Myanmar[J]. Science advances,(2018).
作者:惠家明
編輯:小柒