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人类首次有缘一睹恐龙时代古鸟类真面目

发布时间:2019-08-16 17:07:15 编辑:笔名

人类首次“有缘一睹”恐龙时代古鸟类真面目

反鸟被树胶粘住张宗达绘图

在电影《侏罗纪公园》里,哈蒙德博士利用琥珀中的蚊子提取出恐龙的血液DNA,由此复制出真正的恐龙。

然而,即便是天马行空的科幻电影,也不曾奢望在琥珀中发现脊椎动物。不过,这一次,科学家似乎走在了科幻前面。

6月28日晚,来自中、加、英、美等国的古生物学家和昆虫学家宣称,他们发现了有史以来第一批琥珀中的鸟标本。这也是人类首次有缘一睹恐龙时代古鸟类的真面目。

相关论文发表于《自然—通讯》杂志,由中国地质大学(北京)博士邢立达与加拿大萨省皇家博物馆教授瑞安·麦凯勒领衔研究。

“不可能吧?”

2015年夏日深夜,中科院动物所副研究员白明收到一条来自同行的:“这批琥珀里发现了1亿年前的鸟或恐龙的翅膀。”

“不可能吧?”这是白明的第一反应。他可不是唯一一个“大惊小怪”的科学家。邢立达说,大家听到这个消息后,都是先问“真的吗”,再问“是不是假的标本”。

在此之前,人们对白垩纪鸟类的了解仅限于化石记录。而琥珀中的鸟类标本没有经过化石化作用,因此完好地保存了翅膀上的羽毛和部分软组织,甚至羽毛最小的分支和存留的色素

。从这些标本中,人们可以知道鸟儿生前的种种细节,包括各个羽毛的位置和插入皮肤的方式。

如果说通过化石了解古鸟类多少有些“隔靴搔痒”的遗憾,那这一次就是跨越亿年时光的直接相逢。

据邢立达介绍,这批标本来自著名的琥珀产区——缅甸北部的克钦邦胡康河谷。在离河谷不远的密支那镇,聚集着许许多多珠宝商、收藏爱好者和科研工作者。其中,最受他们欢迎的是没有任何杂质和内容物的琥珀,通常被做成珠宝。此外,还有一些虫珀(泛指包含昆虫、植物等内容物的琥珀)。很偶然地,人们会在虫珀里发现一些羽毛。

这批琥珀就是科学家为研究古生物羽毛而购入的。不过,发现完整的鸟翅膀着实是意外之喜。

高新技术“查户口”

两颗硬币大小的琥珀,被小心地保存在圆形透明小盒子里。大一点的那个翅膀标本,展开后约18毫米,被科学家昵称为“天使之翼”;小一点的只有12毫米,叫“罗斯”。

确切地说,被琥珀定格的小动物生活在约9900万年前,来自白垩纪中期诺曼森阶。那是一个古鸟类与非鸟恐龙共存的时代。一些恐龙也已进化出羽毛结构。

为搞清楚这些带着羽毛的小翅膀的骨骼形态和系统地位,白明带着标本,开始四处借助精密的仪器和先进的技术,给它们“查户口”。

通过中科院动物所的荧光反应和显微CT、中科院高能所的同步辐射、上海光源同步辐射等仪器的扫描检测,白明团队获得了大量相关数据,再经过计算机三维重建,最终重建出两个翅膀的外部皮肤(含羽干)和内部骨骼的三维形态图。

他们首先排除了造假的可能性。一致的荧光色证实,两个标本的各个部分都是原始材料,未经切割和改造。而琥珀中同时存在的已经灭绝的昆虫,是更为直接的证据。

中科院古脊椎动物所研究员邹晶梅和副研究员王敏指出,基于重建的骨骼三维形态图,可以确定两件标本都属于典型的反鸟类。标本极小的尺寸、骨骼的发育情况、各指的比例等,都表明二者是早熟性的幼鸟。

所谓反鸟类,是出现于白垩纪的一类相对原始且十分特化的鸟类。它们肩带骨骼的关节组合与现生鸟类——今鸟类相反,并且因此得名。在鸟类演化史上,反鸟类和今鸟类是两个主要的谱系。不过,到了白垩纪末期,反鸟类就完全灭绝了。

目前,科学家暂时把“天使之翼”和“罗斯”归于同一个物种,但它们发育后的成体可能会有很大的不同。

再现白垩纪脊椎动物群

其实,“天使之翼”和“罗斯”并非琥珀中发现的唯二鸟翅,但它们代表了两种极端情况。

“天使之翼”在琥珀里留下了爪痕等挣扎的迹象,标本四周有大量腐败物。据推测,这可能是体液造成的。种种特征都表明,当时的小鸟在被树脂部分包裹时还活着;而“罗斯”应该来自一具尸体。

为了解释两种截然不同的现象,科学家作了种种猜测:“天使之翼”可能是在健康状况不佳或突发意外时被树脂覆没了翅膀,无力挣脱而缓慢死亡;“罗斯”则可能遭遇了掠食者攻击,它的翅膀被撕下来、丢弃掉。

这赋予了标本新的意义:古生物的生态学和行为学研究线索。

说到研究的意义,邢立达进一步告诉《中国科学报》,在开启的琥珀宝库里,不光有鸟类翅膀,还有青蛙、蜥蜴等脊椎动物的标本。正在进行和即将开展的这一系列研究,将给公众展示一个较强多样化的东南亚白垩纪中期脊椎动物群。

同时,他们所做的工作也有着“抢救性”的意味。大量的珍贵琥珀标本正被视为珠宝加工中的杂质,并因此遭到非常严重的过度切割和打磨。

“标本虽小,但极为难得。从某种角度上,它们是世界上最小的恐龙。”中科院古脊椎动物所研究员徐星如此评价,“这是我们首次在如此大规模的细节上去了解反鸟类。”

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