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人类首次:在9900万年前的琥珀中发现完整的小鸟化石

原创 2017-06-08   姜燕 新民眼

    还记得去年轰动一时的“琥珀恐龙”吗?那段1亿多年前被封存在琥珀中的恐龙尾巴增长了很多人的认知。

    2017年6月8日上午,这支由中加美三国古生物学家组成的研究团队又发布了爆炸性新闻,中国地质大学副教授邢立达介绍,他们在一块9900万年前的琥珀里,发现了一只完整的雏鸟!这是人类首次在琥珀中发现雏鸟化石!

发现反鸟类雏鸟化石的琥珀“比龙”

    研究论文已发表于国际知名地学刊物《冈瓦纳研究》(Gondwana Research,影响因子8.743)这块琥珀来自著名的琥珀产区之一 —— 缅甸北部克钦邦胡康河谷,此地的琥珀距今约9900万年前,属于白垩纪中期的诺曼森阶。珀体很大,约9厘米长,容纳了接近完整的一只古鸟类的头部、颈椎、翅膀、脚部和尾部,以及大量相关的软组织和皮肤结构.邢立达说:“这是一只较为完整的反鸟类雏鸟,生活在缅甸北部潮湿的热带环境中,被困在琥珀中时只有几周大,所以复原后体型娇小,从吻部到尾巴末端的长度约6厘米。”

“比龙”标本复原的样子,是不是很惹人怜爱?

    反鸟类是白垩纪出现的一类相对原始的鸟类,其肩带骨骼的关节组合与现生鸟类的相反,因此得名。反鸟类和今鸟类是鸟类演化的两个主要的谱系,并在早白垩世出现了较大的生态分化和辐射,它们有着较强的飞行能力,拇趾与其他三趾对握,适宜树栖,但最终在晚白垩世末期与恐龙一道完全绝灭。

    这个被名为“比龙”的标本保存极其完好。2厘米长的黄金色鸟足上,脚爪锋利,鳞片、丝羽栩栩如生。

研究正是从这只鸟足开始的

    “刚看到这个标本时,当地人都以为是蜥蜴爪,但我意识到这个标本尤其特殊,更像鸟类的足部。”标本的拥有方腾冲虎魄阁博物馆馆长陈光回忆。他随即与中国地质大学副教授、兼任腾冲市琥珀研究中心副主任的邢立达联系,猜测得到确认,这确实是一只鸟足。陈光先生的太太给这个标本取了一个昵称,叫做“比龙”,这是缅甸一种琥珀色小鸟(小云雀)的当地读音。

邢立达和瑞安·麦凯勒教授在加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆

    中国科学院动物所副研究员白明博士和中国科学院高能物理研究所副研究员黎刚博士介绍,获取标本之后,研究团队开始只是注意到了一对非常精美的鸟足,之后采用显微CT等无损设备来成像和分析标本之后,才发现了琥珀内部还隐藏着头骨、脊椎等重要信息,通过对CT数据的重建、分割和融合,最终无损得到了所有骨骼的高清3D形态。

“比龙”标本的琥珀化石,断层扫描成像和同姿态的复原图

    “它没有明显挣扎的迹象,其整体姿态呈现一种酷似捕猎的姿态,身体扬起,爪子和嘴巴张开,翅膀后掠,非常的生动,它的死因确实令人浮想联翩,是不是恰好在捕猎的时候被从天而降的树脂粘住呢?”

——台北市立大学的曾国维教授说

    “比龙”标本的羽毛形态学细节非常精致,它的科学价值也非常高。加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆古生物馆馆长瑞安·麦凯勒(Ryan C. McKellar)教授说:“羽毛形态是本次研究的重点之一”。“‘比龙’标本保留着迄今最为完整的古鸟幼鸟羽毛和皮肤,这在白垩纪的标本中尚属首次,这些细节包括羽序、羽毛的结构和色素特征等。”

“比龙”细腻丰富的羽毛细节

    论文的作者之一,美国洛杉矶自然史博物馆恐龙研究院院长路易斯·恰普教授说:“这些保存下来的软组织除了各种形态的羽毛之外,还包括了裸露的耳朵、眼睑以及跗骨上极具细节的鳞片,这为古鸟类研究提供了千载难逢的机会。”

    不同于任何现生新孵出的雏鸟,“比龙”标本的羽毛同时具备了不同寻常的早熟性和晚熟性相混合的特征,同时存在着功能性飞羽和零散的体羽。此外,“比龙”标本的腿部、足部和尾部的羽毛形态亦不寻常,暗示着与现生鸟类的相比,反鸟类的雏绒羽可能更接近于现生鸟类的廓羽。不过,这些区域也保存着丝状羽,似乎类似于更原始的兽脚类的原始羽毛。“所有这些细节此前我们一无所知。”

“比龙”的脚爪

    来更仔细地看一下“比龙”的脚爪,是不是很神奇?能想像这是9900万年前生活在地球上的生物吗?特异保存的化石往往能提供远古生命前所未见的细节,比如“木乃伊”化的鸭嘴龙类埃德蒙顿龙所留下的皮肤印痕,虚骨龙类棒爪龙留下的肠道痕迹,以及中国热河生物群的众多脊椎动物化石。尽管这些标本对古生物学研究做出了特殊的贡献,但仍会受到成岩作用的影响,损失大量细节。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所外籍研究员邹晶梅(Jingmai O’Connor)手持一只小型反鸟类化石

    琥珀则恰恰没有这些问题,它能为古生物提供无与伦比的保存状态,这次的就是人类历史上发现的最丰富的雏鸟骨学与软组织细节,为人们了解反鸟类和今鸟类在发育上的显著差异提供了新的证据。唯一的缺陷是琥珀所能容纳的包裹物大小受到严格限制,因此琥珀中完整的大个体脊椎动物极为罕见,这也是“比龙”的珍稀之处。

    来看看发现化石的缅甸琥珀产区的场景,这块土地和天空就是当年这只反鸟类雏鸟翱翔的地方。

缅甸琥珀产区

上两图为琥珀矿区采矿的矿井,当地采琥珀并非为了古生物学研究,而是作为珠宝谋利。近年琥珀的古生物学价值才被发现

     该研究由中国地质大学(北京)邢立达副教授、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所外籍研究员邹晶梅(Jingmai O’Connor),中国科学院动物所白明副研究员、加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆瑞安·麦凯勒(Ryan C. McKellar)教授等学者共同研究。研究论文发表于国际知名地学刊物《冈瓦纳研究》(Gondwana Research,影响因子8.743)。

                         转自微信公众号   新民眼    文/姜燕   编/姜燕






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