15歲高中生琥珀中發現恐龍時代新物種 距今約9900萬年

2020-12-21 網易教育

今年10月,宋丞峻跟隨導師在野外考察。受訪者供圖

琥珀內發現的新物種——齒胸波眼甲。新京報記者 陶冉 攝" style="border-width: 0px; border-style: initial; border-; display: block; margin: 0px auto;" />12月23日,中關村圖書大廈石探記博物科學館,展出琥珀內發現的新物種——齒胸波眼甲。新京報記者 陶冉 攝

協助導師打磨了許許多多琥珀後,去年初的一天,當時年僅14歲的宋丞峻發覺,有一塊琥珀有些特別。經過一年多研究,今年12月21日,中國科學家團隊宣布在琥珀中發現了一種恐龍時代的昆蟲新物種——齒胸波眼甲(Notocupes denticollis)。

這是一種極其原始且稀有的甲蟲,來自距今約9900萬年前的緬甸。據專家介紹,全世界現存的眼甲僅有6種,此次發現為現今眼甲科的分類、了解甲蟲的演化過程和進化方向提供了新證據。

該研究由北京林業大學本科生薑卓寅、李英鴿,史宏亮博士,北京探月學院高中生宋丞峻,中國科學院動物研究所研究人員兼石探記博物科學館發起人劉曄、陳睿博士,以及中國世紀琥珀博物館館長孔繁利共同開展,論文發表於國際學術期刊《白堊紀研究》上。

  發現近億年前的甲蟲「祖先」

這次發現,源於宋丞峻的一次「執著」。

宋丞峻的指導老師之一劉曄介紹,宋丞峻初一時就跟隨石探記科學家團隊學習動植物知識。隨著知識儲備和實踐能力的提升,他開始在老師的帶領下,參與野外科學考察活動及部分課題研究工作。

此前,劉曄去緬甸科考時收集到數千枚琥珀標本,但原礦石很粗糙、看不清內部,宋丞峻就擔任起了小助手,幫助老師打磨琥珀。

「去年初的一天,小宋拿著一塊琥珀來找我們,說打磨後看到一個蟲子感覺挺奇怪。當時蟲子的位置仍然比較深,不是特別清楚。我一開始也沒細看,出於經驗以為就是常見的普通蟲子。」劉曄回憶,聽到老師的反饋後,宋丞峻並未放棄,又把琥珀帶回去繼續打磨,到蟲子與琥珀邊緣較貼近時再拿來一看,「是個好東西」。

經過科研人員探討、查閱資料比對,最終鑑定,這隻蟲子是原始甲蟲眼甲中的一個新物種。又通過檢測琥珀所處年代,確定了這是生活在近一億年前、白堊紀時期的甲蟲「祖先」。

在隨後的研究成果發表過程中,論文主框架和學術寫作由團隊老師完成,宋丞峻也參與其中,承擔了手繪圖復原圖、物種特徵描述等工作。

「如果不是這孩子的堅持,就不會有這個重大發現。」劉曄說。

另一位導師陳睿表示,由於前期大量的科學訓練,宋丞峻對辨別昆蟲種類已有一定積累,才能「慧眼識珠」。

  標本保存完好 為甲蟲演化提供了重要證據

齒胸波眼甲的胸部有一排鋸齒狀結構,因此得名「齒胸」,波眼甲則是指眼甲科中的波眼甲屬。劉曄介紹,眼甲是一種特別古老的甲蟲,最早出現在三疊紀。截至目前,整個甲蟲類記錄有幾十萬種,而現存的眼甲僅有6種,「所以它極其珍貴」。

這件標本除了保存完好、通透度高,還有一個額外優勢——在顯微鏡下可以清晰看到,蟲體鞘翅末端有蟲子瀕死時擠壓出的雄性外生殖器。

團隊研究發現,該新物種的雄性外生殖器與現生眼甲科小眼甲屬(Omma)的相似,但和另一個現生的屬四瘤長扁甲屬(Tetraphalerus)的雄性外生殖器有很大不同,這些為新物種的鑑定和親緣關係解讀起到了作用。

波眼甲的翅膀也非常特殊。「一般甲蟲翅膀都是又硬又光滑,像個裝甲殼一樣,但波眼甲的翅膀是網格狀的,像蜻蜓的翅膀。」劉曄說,此前科學家研究認為,這是由其他有翅脈昆蟲進化而來的一個遺留結構,這次發現的物種,正好保留了由原始翅脈昆蟲進化到甲蟲中間的一個過渡形態。

「而被包裹在琥珀也就是樹脂裡,說明它比較喜歡在樹上活動,而且有一些腐爛木頭是在原始森林裡,這就很好地反映了它的生活習性,並能推測出當時它所處的生態環境。」劉曄進一步解釋。

此外,通過和現存的眼甲形態進行比對,研究團隊發現,這種眼甲的翅脈結構沒有太大變化,但形態上更小,形狀上更寬。因此,人們可以根據這個過渡形態了解甲蟲的進化方向。此次研究為人類了解甲蟲的演化過程,提供了重要的新證據。

陳睿告訴記者,目前全世界已經滅絕的生物大多數都還未被發現,隨著越來越多古生物的發現,會給地球上的生命演化提供很多重要的證據,「甚至會顛覆人類對整個生物演化過程的認知」。

  「讓越來越多的孩子參與科研」

這枚琥珀如今存放在北京中關村圖書大廈四樓的石探記博物科學館中,作為常設展品對公眾免費展出。

記者探訪發現,這個開在書店裡的小型博物館中,陳列著全世界首次發現的蝦類琥珀、包裹著恐龍羽毛的琥珀等珍貴科研標本,展示「地球五億多年的生命變遷」。

這一空間的籌建者正是此次新物種發現的幕後力量——成立於2015年的石探記科學家團隊,由中國科學院、北京大學、南開大學、中國農業大學、北京林業大學等高校和科研院所的幾十位科研人員組成。

工作人員介紹,團隊日常會面向5-15歲的青少年,根據不同年齡和學習能力開展一系列科學課程和科普活動,包括每周至少一次的室內課程,和昆蟲飼養觀察記錄、化石修復等各類科學小實驗、DIY活動,此外還有野外夏令營和短期遊學等。

這間博物館今年11月開放,除了琥珀化石展區外,還有一片活體動物展示區,展示的都是導師飼養的具有代表性的常見物種,包括昆蟲類、兩棲動物和爬行動物。團隊會搭建一些便於觀察的小裝置,比如用透明的盒子和沙子搭建人造蟻窩,讓孩子們觀察螞蟻怎麼在其中挖洞、分工合作。

談到成立石探記的初衷,劉曄表示,一個合格的科研工作者從培養基礎知識到思維模式需要很長時間,除非有特別大的興趣和努力,否則很難成才,「所以我們希望從孩子開始培養,從形成興趣和思維模式到系統學習,最終擁有獨立科研能力。」

此次新物種的發現和研究由高中生、大學生和專業科研人員共同完成,讓陳睿覺得「非常難得」,「很多孩子都有一個成為科學家的夢想,我們也希望通過這個契機,讓越來越多的孩子參與到科學研究中」。

  ■ 講述

  「未來科學家」養成記

在此次新物種發現中扮演重要角色的宋丞峻,今年15歲,剛上高一。他的母親許女士告訴記者,宋丞峻幼年起就表現出對昆蟲特有的興趣,小時候最愛去的地方就是花園、草叢甚至樹叢,希望長大成為昆蟲學家。

平時,宋丞峻也喜歡看昆蟲相關的書籍,或通過網上公開課等資源學習。節假日,一家人經常會走進大自然觀察昆蟲。冬天的北京蟲跡罕至,家長就帶著宋丞峻去科技館聽《中科大講堂》的自然科普類公益講座、看看Discovery或BBC出品的紀錄片。「正是因為在科技館的講座上結識了劉曄老師,小宋才有了跟著專業的老師們學習的機會。」許女士說。

宋丞峻目前就讀的探月學院是一所創新高中,除了常規學科學習,也有跨學科的項目制學習。許女士介紹,由於在昆蟲學方面的知識積累,本學期的項目制學習,宋丞峻選了和減少塑料垃圾相關的主題,研究方向聚焦在「如何利用昆蟲體內特殊菌群做塑料垃圾處理」的相關問題上,目前正在探討中。

「這次能有這樣的研究成果發布,小宋作為琥珀的發現者是幸運的。同時他覺得無論在專業知識方面、還是項目研究上都需要繼續學習,我們也希望孩子能跟著老師踏實學好基礎知識。」許女士告訴記者,宋丞峻希望未來能從事昆蟲研究相關工作。

本文來源:新京報 責任編輯:於彩虹_NBJ11060

相關焦點

  • 15歲高中生「解鎖」恐龍時代新物種
    15歲高中生「解鎖」恐龍時代新物種  在琥珀中發現了一種恐龍時代的昆蟲新物種——齒胸波眼甲,來自距今約9900萬年前的緬甸新京報記者 陶冉 攝  協助導師打磨了許許多多琥珀後,去年初的一天,當時年僅14歲的宋丞峻發覺,有一塊琥珀有些特別。經過一年多研究,今年12月21日,中國科學家團隊宣布在琥珀中發現了一種恐龍時代的昆蟲新物種——齒胸波眼甲(Notocupes denticollis)。  這是一種極其原始且稀有的甲蟲,來自距今約9900萬年前的緬甸。
  • 南京古生物研究所的科學家們揭開了距今9900萬年前昆蟲顏色的奧秘
    中國科學院南京地質與古生物學研究所的一個研究小組現已揭開9900萬年前昆蟲顏色的秘密。顏色為昆蟲動物的行為和生態提供了許多線索,昆蟲的顏色有很多重要作用,比如在適當的溫度下保持生物免受食肉動物的傷害,或對伴侶造成一定的吸引力。
  • 人類首次在琥珀中發現恐龍化石 羽毛清晰可見(圖)(1)
    原標題:重磅:這塊琥珀裡……竟然有恐龍!《侏羅紀公園》裡,恐龍是科學家們通過琥珀中的蚊子肚子裡的一滴血液克隆出來的。科學家在琥珀裡找蚊子的場景,可能至今還令許多人記憶猶新。
  • 中國博士揭秘「琥珀恐龍」發現過程:目前無法復活(1)
    以中國地質大學博士邢立達為首的科研團隊宣布,在一塊近1億年前的琥珀中,他們發現了一段恐龍的尾巴組織,這是有史以來人類發現的第一件琥珀中的恐龍標本。中加英美等國的古生物學家9日宣布,他們發現了有史以來第一件琥珀中的恐龍標本,由中國地質大學博士邢立達與加拿大薩斯喀徹溫省皇家博物館教授瑞安·麥凱勒領銜的論文已在線發表在《當代生物學》。從照片來看,琥珀中的恐龍標本非常小,保存完好。「是一段毛茸茸的尾巴,就像一棵掃帚菜。」
  • 琥珀中發現史上最小恐龍:身長不足5.5釐米,愛食肉
    在一塊發現於緬甸北部約有 9900 萬年歷史的琥珀中,研究人員描述了一塊微小的像鳥頭一樣的顱骨,保存完整,喙後長度僅 7.1 毫米,表明該恐龍與現存最小的鳥類蜂鳥大小相當。「這一發現向我們表明,我們對恐龍時代小型脊椎動物的外貌只有很小的了解。」 參與本項研究的美國洛杉磯自然史博物館拉爾斯施米茨(Lars Schmitz)博士說道。小型動物由於比較脆弱,一般不會保存在其它沉積物中,此次的發現為理解小型動物軟組織和骨骼結構提供了前所未有的線索。
  • 科學家發現史上最袖珍恐龍,體型與蜂鳥類似,體重僅2克
    來源:新聞晨報 特約作者:柏晨據英國廣播公司(BBC)報導,有科學家稱發現了歷史上體型最小的恐龍。在一塊來自緬甸北部,距今已有9900萬年歷史的琥珀中,科學家們發現了一份鳥狀頭骨的標本。在《自然》雜誌的一篇文章中,研究人員寫道,這種恐龍的體型與現存最小鳥類蜂鳥類似。這意味著某些小型鳥類可能是由恐龍進化而來。此前,人類已知的小盜龍(Microraptor)等小型恐龍體重約幾百克,但這類新發現恐龍的重量只有2克。
  • 第93集 我國研究者在琥珀中的新發現
    這個影片主要講述了哈蒙德博士召集大批科學家利用琥珀裡面困住的遠古蚊子體內的血液,提取出恐龍的基因信息,並利用這些信息培育繁殖恐龍,最終將已絕跡6500萬年的史前龐然大物復生,使整個努布拉島成為恐龍的樂園,就是所說的「侏羅紀公園」。然而卻導致了一連串的悲劇……仔細想想,電影裡的這種場景真的會發生在現實生活當中嗎?
  • 琥珀中發現史上最小的恐龍化石
    來自緬甸的一個壯觀的新琥珀化石擁有迄今為止發現的最小的史前恐龍的頭骨:一種生活在9900萬年前的類鳥生物,並不比今天活著的最小的鳥大。今天在《自然》雜誌上描述的這具化石,從後腦勺到鼻尖只有1.5釐米長,大約是指甲的寬度。
  • 上億年前琥珀中發現最小恐龍,被古生物學家命名為眼齒鳥
    3月12日,中美加科學家團隊在北京宣布,他們在緬甸白堊紀琥珀中發現了一隻有史以來已發現的最小的恐龍(廣義恐龍包括鳥類)。鑑於該標本形態特徵與其他鳥類不同,且有碩大的眼睛和密集的牙齒,學者們建立了新屬新種——眼齒鳥。從頭骨尺寸來看,眼齒鳥比蜂鳥還要短一些,是迄今發現過的最小的古鳥類,同時也是史上最小的恐龍。
  • 中外科學家在琥珀裡發現世界最小恐龍
    來源:新浪科技眼齒鳥生境復原圖 繪圖 韓志信眼齒鳥琥珀新浪科技訊 北京時間3月12日消息,今日,中美加科學家團隊在北京宣布,他們在緬甸白堊紀琥珀中發現了一隻有史以來已發現的最小的恐龍(廣義恐龍包括鳥類)。這個發現對理解恐龍與古鳥類的演化,尤其是小型化動物的形態演化具有重要意義。
  • 考古學家發現距今1.15億年的恐龍新物種:身長約4米,骨腔中有巨大的...
    考古學家發現距今1.15億年的恐龍新物種:身長約4米,骨腔中有巨大的氣囊  Evelyn Zhang • 2020-08-
  • 「恐龍博士」邢立達告訴你,喜歡恐龍的孩子今後可以做什麼
    2016年年末,古生物學家們發布的一條消息震驚了世界:他們第一次發現了琥珀恐龍標本。在琥珀裡,一段長6釐米、9900萬年前、包含羽毛等豐富細節的恐龍尾巴第一次展現在人類面前。打開琥珀化石裡的恐龍世界在邢立達發現的這枚琥珀中的恐龍,距今約9900萬年前,屬於白堊紀中期的諾曼森階。小恐龍的尾椎被茸茸的羽毛包裹著。過去人們也曾在琥珀中發現過一些特殊的羽毛,但是不能夠確認這些羽毛來源於什麼動物。邢立達告訴我們,恐龍到鳥類的羽毛進化過程,是先有毛,再變成羽毛,再得到了飛行能力。
  • 日本科學家發現恐龍新物種,命名「日本龍神」
    【環球網報導 見習記者 李桐佑】據新加坡亞洲新聞臺(CNA)6日報導,日本科學家通過研究一具7200萬年前的恐龍全身骨骼後得出結論,該骨骼化石為鴨嘴龍科下的一個新物種,系生存於白堊紀後期的草食類恐龍。新加坡亞洲新聞臺報導截圖據北海道大學發布的一份聲明稱,該團隊將新物種起名為「Kamuysaurus japonicus」,意為「日本龍神」(Japanese dragon god)。研究顯示該骨骼屬於年齡為9歲的成年恐龍,長達8米,重約4噸(存活時重約5.3噸),是日本國內發現的最大恐龍全身骨骼化石。
  • 紐西蘭發現巨型鸚鵡化石,身高可達1米,距今至多1900萬年
    弗林德斯大學副教授特雷弗·沃西說,紐西蘭以恐鳥、巨鵝和巨鷹等巨型鳥類而聞名,「但截至目前,沒有人發現過滅絕的巨型鸚鵡」。研究人員在紐西蘭南島中奧塔戈的聖巴森斯附近發現「意外赫拉克勒斯」鸚鵡化石。化石距今至多1900萬年。
  • 《科學》封面專訪邢立達:在琥珀中發現一個動物園
    和其他幾位中國古生物學家一樣,邢立達也因在琥珀標本中的非凡發現而備受關注:剛孵化的原始鳥類,帶羽毛的恐龍尾巴,蜥蜴,青蛙,蛇,蝸牛,以及各種各樣的昆蟲【註:此處指的是琥珀包裹體中,與脊椎動物化石一起保存的昆蟲】……就像19世紀的生物學家在物種豐富又人跡罕至的雨林中收集物種一樣,這些科學家正藉助緬甸邊境的琥珀,描繪出1億年前的熱帶森林生境的種種細節。
  • 美研究發現大型肉食恐龍新物種 起名「流血王」
    【環球網綜合報導】據日本《產經新聞》11月7日報導,美國猶他州立博物館的科研團隊在猶他州南部發現了一種前所未見的大型肉食恐龍新物種化石。在11月6日發表的學術論文中,該科研團隊根據「流血王」的含義為其命名。在分析化石後,研究團隊推測認為,這種恐龍大約生活在距今8000萬年前的白堊紀後期。
  • 科學家發現恐龍新物種 大小如公雞 卻是食肉恐龍
    科學家發現恐龍新物種 大小如公雞 卻是食肉恐龍 2019-11-26 14:16:26 來源:環球網  |  作者:林迪 |字號:A+ | A- 【發現恐龍新物種】據外媒CNET援引發表在《脊椎動物古生物學雜誌》上的一項研究顯示,近日,科學家在澳大利亞1億多年前的意莫瑞拉組(Eumeralla Formation)化石中發現了少數骨頭,包括8英寸(
  • 人類首次發現蛇琥珀 來自一億年前是蛇類祖先之一
    新華社北京7月19日電(記者)傳奇的琥珀產區——緬甸北部克欽邦胡岡谷地再次傳出「新知」。由中國、加拿大、美國和澳大利亞科學家組成的國際科學團隊日前在產自此地的兩塊琥珀中,首次發現蛇類標本,並揭示了一個前所未知的物種。
  • 學者答澎友|中國人發現帶毛恐龍能獲諾獎嗎,能複製活恐龍嗎
    原標題:學者答澎友|中國人發現帶毛恐龍能獲諾獎嗎,能複製活恐龍嗎一塊雞蛋大的白堊紀琥珀中,留下了一段毛茸茸的恐龍尾巴,這是人類迄今以來接觸到的最新鮮的恐龍標本。2016年12月9日,在線學術期刊《當代生物學》(Current Biology,《細胞》出版集團旗下)刊發論文《白堊紀中期琥珀中一個長著原始羽毛的恐龍尾》,宣告了這一划時代的發現。
  • 澎友問學者|中國人發現帶毛恐龍能獲諾獎嗎,能複製活恐龍嗎
    2016年12月9日,在線學術期刊《當代生物學》(Current Biology,《細胞》出版集團旗下)刊發論文《白堊紀中期琥珀中一個長著原始羽毛的恐龍尾》,宣告了這一划時代的發現。發現的主導者、論文通訊作者之一,中國地質大學(北京)的講師邢立達博士正在澎湃問吧回復網友提問。他是如何發現這塊琥珀的?如何確定尾巴屬於恐龍而非古鳥類?有望獲得諾貝爾獎嗎?