緬甸曉蛇復原圖。
琥珀蛇和對應的CT掃描重建。琥珀蛇和對應的CT掃描重建。
琥珀中的蛇皮。琥珀中的蛇皮。
距今約1億年前,在緬甸的熱帶雨林,一條蛇剛剛破殼就遭遇死亡,經過地質變化、海陸交替,如今它以琥珀的形式重新被發現,並被賦予一個新的名字——緬甸曉蛇。
7月19日,來自中國、加拿大、美國和澳大利亞的科學家團隊首次在琥珀中發現蛇類標本,並揭示了一個前所未知的物種(緬甸曉蛇)。
該研究由中國地質大學(北京)的邢立達副教授、加拿大艾伯塔大學的邁克爾·考德威爾教授、中國科學院動物研究所研究人員兼石探記創始人陳睿博士等學者共同研究。研究論文發表于國際頂級雜誌《科學》旗下子刊《科學進展》上。
緬甸曉蛇“剛出殼”已有腐爛
這次發現的蛇類琥珀共兩件,其中一件是剛出殼的新生蛇,有些許腐爛,已經暴露出骨骼。
中國地質大學(北京)副教授邢立達告訴記者,琥珀蛇保存了長4.75釐米的連續的顱後骨骼,包括約97枚椎骨、肋骨和部分皮膚。這97枚椎骨中的前87節加上肋骨構成了軀幹,剩餘10節構成尾部。
標本的單一椎骨非常小,軀幹椎體長約0.5毫米,尾椎長約0.35毫米。參照同時代蛇類,如果標本完整,琥珀蛇的長度大約為9.5釐米。
學者發現的另一件蛇類標本是琥珀中的蛇皮,這件標本顯示了一條大型蛇類蛻皮,鱗片呈菱形或圓菱形,鱗片間的表皮上有深線。一些區域能看到顏色的變化,但很可能不是原來的色彩,此外還能觀察到圓形或環狀的花紋。這張蛇皮的主人體長可能可達60至70釐米,是當時緬甸琥珀森林的大型掠食者。
與其他脊椎動物化石相比,蛇化石是極為稀有的。邢立達表示,大多數蛇類骨骼細小,精緻,而且質地都不是很堅硬,所以能形成化石並保存下來非常不易。此前人們從未在琥珀中發現過蛇類。
首次在化石記錄中發現新生蛇
據介紹,這是首次在化石記錄中發現新生蛇,其個體發生學特徵在蛇類化石中是史無前例的。
根據琥珀蛇所展示的“形象”,它看起來似乎更像是蜈蚣。如何判定這枚琥珀是蛇類呢?
邢立達解釋道,從骨學角度,這個標本有明確可見的腹下椎骨(前泄殖腔椎骨),標本中有87節,推測總共有160節,超過除了蚓蜥類和雙足蜥類之外的所有細長的有鱗類動物,如帝王蛇蜥有55節的腹下椎骨。
此外,標本的脊椎骨還有著特化的椎弧凹與椎弧凸,這是蛇類的重要特徵。“這兩個結構互相鑲嵌著形成球狀窩,使得蛇的每一節脊椎骨都能牢牢的相扣,並且又能轉動靈活”。
根據長度和解剖學結構顯示,被標本“封印”的蛇是新生蛇。比如椎孔至少比椎體大兩倍,椎弓突和椎弓突關節無或弱骨化。
■關注
以發現者命名含“破曉”之意
琥珀蛇的骨骼特徵區別於其他蛇類,學者將這件標本命名為緬甸曉蛇(Xiaophis myanmarensis)。屬名Xiaophis中的“Xiao”源自中文“曉”,向發現該枚琥珀的石探記聯合創始人、琥珀專家賈曉女士致敬,ophis為希臘語中的蛇;種名“myanmarensis”表明化石發現于緬甸。陳睿博士説,“曉,這個字有著多層含義,不僅是收藏家的名字,也有破曉之意,暗示了這條蛇的原始,此外,也與”小“字同音,表示是極小的標本”。
“緬甸曉蛇可以説是現在蛇類的祖先之一。”論文作者之一,美國中西大學蘭德爾·尼達姆教授説,“緬甸曉蛇的顱後骨骼顯示與其他白堊紀岡瓦納蛇類極高的相似性,如阿根廷發現的、距今9000萬年的狡蛇和恐蛇。將緬甸曉蛇加入到早期蛇的系統發生分析中後發現,緬甸曉蛇位於岡瓦納基幹類群中,如狡蛇、恐蛇和古裂口蛇及現代蛇(冠群)之間”。
係中生代蛇類記錄新基準點
從古地理角度,緬甸蛇類生存于南岡瓦納的島弧系統中,後成為勞亞大陸東緣的一部分。據了解,這些琥珀蛇位於勞亞大陸東部,是中生代蛇類記錄的重要的新基準點,其明確表明蛇類在至少1億年前就已經完成了在各緯度的分佈。
從外表來看,這兩枚琥珀並不“純凈”,還有一些別的生物“痕跡”,如昆蟲、昆蟲糞便和植物殘留物,這些內含物提供了獨特的森林生態系統記錄。
緬甸琥珀中保存的一些植物和無脊椎動物都表明,這是一個包含有淡水棲息地的、潮濕溫暖的熱帶雨林生態系統。緬甸曉蛇是首次在中生代森林環境中發現的蛇類,表明早期蛇類的生態多樣性比以前的人為地更為多樣。
邁克爾·考德威爾教授假設説,“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;特提斯海裏廣泛分佈著多種森諾曼階海生蛇,南美最近也發現森諾曼階的海生蛇,這都表明在陸生和水生環境中的蛇類多樣性出乎我們的意料”。
■講述
“一開始以為是蜥蜴琥珀”
記者了解到,目前科學家研究大多數琥珀是從公開的琥珀市場購得。發現琥珀蛇的石探記聯合創始人、琥珀專家賈曉女士回憶説,2016年初,她在開一批琥珀的原石,“其中一塊黑乎乎的料毫不起眼,磨開部分表皮之後,看到有一段動物包裹體和一些碳化的植物碎屑,是不是巨大的蜈蚣?我當時心裏還蠻開心的,但在放大鏡下仔細觀察之後,發現這些‘蜈蚣腿’很可能是一隻殘破的小蜥蜴的肋骨,但它的身體有些長”。
因為賈曉此前已有幾塊蜥蜴琥珀,而且這枚琥珀的珀體並不好看,所以她沒有繼續研磨,而是將其“束之高閣”。
偶然間,賈曉路過一個小畫廊,其中一幅眼鏡蛇骨架的畫作非常精美。“我多看了幾眼,突然一個念頭閃現,這幅畫裏面的蛇骨和我那塊琥珀裏的實在太像了!當我意識到被束之高閣的”蜥蜴“有可能是一條蛇的時候,抑制不住內心的狂喜,提前改簽機票回到昆明”。
“當那條‘蜥蜴’被磨去全部表皮,重新躺在顯微鏡下的時候,我心都要跳出來了,是的,它沒有腳,尾巴殘留的皮膚也不同於蜥蜴,越看越詫異。”賈曉説。
隨後她聯繫了陳睿博士,反覆研究後,確認這是一枚蛇骨骼琥珀。
■延展
為何緬甸是琥珀“大戶”?
琥珀蛇來自緬甸北部克欽邦胡岡谷地,這是著名的琥珀産區。胡岡谷地發現的脊椎動物琥珀為科學家提供了一個了解三維保存恐龍時代古生物的絕佳機會。2016年至今,邢立達團隊發現了世界上首例琥珀中的各種古鳥類、恐龍、介形類和蛙類琥珀,幾乎均來自一億年前的白堊紀。
“當時的緬甸地區是一個熱帶森林,生長著大量能産生樹脂的松柏類植物。”邢立達説,這些植物因為大風或其他因素折斷之後,往往會流下很多樹脂,樹脂包裹了小昆蟲,小動物,沉積在地層中,經過滄海桑田,變成了琥珀化石。更重要的是,因為地殼變化,這些琥珀化石得以在近代暴露在地表,被人類發現。
(新京報記者王俊 本版圖片/受訪者提供)