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作者:記者 姜天海 來源: 發布時間:2017-7-5 15:19:54
首件雛鳥琥珀重現天日

 
9900萬年前,緬甸克欽邦胡康河谷,一棵不知是柏類還是南洋杉類針葉類的蒼翠樹下。
 
一只剛出生不久的雛鳥正“虛張聲勢”地蓬開翅膀,發出幾聲稚嫩的鳥鳴,想要憑著自己尚不熟練的捕獵技巧飽餐一頓。
 
“嗒!”
 
伴隨著樹脂滴下時發出的一聲輕響,整片樹蔭忽地歸于寧靜。而這只嬌小的鳥雀,就像山水花鳥畫一般,從此定格在了澄黃清亮的琥珀中。直到最近中外科學家聯合公布的新發現,才讓這只小鳥重現天日。
 
6月10日,中加美等國的古生物學家在北京宣布,他們發現了有史以來第一件琥珀中的雛鳥標本。
 
這項研究是由中國地質大學(北京)邢立達副教授、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所外籍研究員鄒晶梅(Jingmai O'Connor),中國科學院動物所白明副研究員、加拿大薩斯喀徹溫省皇家博物館瑞安·麥凱勒(Ryan C. McKellar)教授等學者共同參與。研究論文發表于國際知名地學刊物《岡瓦納研究》。
 
首件雛鳥琥珀標本
 
2016年,邢立達團隊首次發現了世界上首例琥珀中的古鳥類翅膀和非鳥恐龍內容物,引起了國內外媒體的巨大轟動。
 
“研究表明,此次發表的標本是一只較為完整的反鳥類雛鳥,記錄了其生命最初幾周的骨學和羽毛特征。”邢立達向記者介紹,“我們在2015年,便發現了數個更完整的古鳥類琥珀,盡管骨骼的三維重建耗費了大量的時間和精力,但結果令人非常震撼。”
 
琥珀之所以讓眾多博物館、科研和教學單位和收藏家所關注,不僅是由于其觀賞與收藏價值,更是由于其重要的科學價值。
 
一般來講,特異保存的化石往往能提供遠古生命前所未見的細節:比如,“木乃伊”化的鴨嘴龍類埃德蒙頓龍所留下的皮膚印痕,虛骨龍類棒爪龍留下的腸道痕跡,以及中國熱河生物群的眾多脊椎動物化石等。然而,盡管這些標本對古生物學的研究做出了特殊的貢獻,但仍會受到成巖作用的影響,導致大量細節的損失。
 
而琥珀則恰恰沒有這些問題,它能夠將標本恰到好處地包裹其中,為古生物提供無與倫比的保存狀態。但唯一的缺陷是,它所能容納的包裹物大小受到嚴格限制,因此,在琥珀中所發現的完整的大個體脊椎動物極為罕見。
 
但是,這份琥珀中的雛鳥標本卻憑借嬌小的鳥身和較大的珀體,恰好避開了這一缺陷。根據論文的作者之一、美國洛杉磯自然史博物館恐龍研究院院長路易斯·恰普(Luis M. Chiappe)教授的描述,此次的古鳥類琥珀珀體很大,約有9厘米長,容納了接近完整的一只古鳥類的頭部、頸椎、翅膀、腳部和尾部,以及大量相關的軟組織和皮膚結構。
 
“這些保存下來的軟組織除了各種形態的羽毛之外,還包括了裸露的耳朵、眼瞼,以及跗骨上極具細節的鱗片,這都為古鳥類的研究提供了千載難逢的機會。”恰普告訴記者。
 
精美鳥足引關注
 
鱗片閃閃,利爪銳張。最開始在眾多琥珀標本中吸引科學家目光的,是一對精美的鳥足。
 
標本的擁有方、騰沖虎魄閣博物館館長陳光回憶道,琥珀中的古鳥標本保存極為完好,尤其是約2厘米長的金黃色鳥足特別醒目,“上面的鱗片,絲狀羽栩栩如生,有很鋒利的爪子”。
 
當時,不少當地人都以為這是蜥蜴爪,但陳光卻憑借著多年的收藏經驗意識到,這份尤為特殊的標本更像鳥類的足部。于是,他聯系了邢立達團隊,目前,邢立達兼任騰沖市琥珀研究中心的副主任。
 
“我們后來選擇了與中國地質大學(北京)的邢立達團隊合作研究,為騰沖琥珀產業出謀劃策。邢立達確認了我的猜測,這確實是鳥足!而我的愛人則給這件標本起了一個昵稱,叫‘比龍’,這是緬甸一種琥珀色小鳥(小云雀)的當地讀音。” 陳光告訴記者。
 
不僅是這對精美雙足的主人最開始為人所誤解,研究小組最初也認為,琥珀中其實只有一對鳥足。然而,接下來的研究讓他們大吃一驚,原來,這琥珀中竟容納了一整只雛鳥。
 
中國科學院動物所副研究員白明博士和中國科學院高能物理研究所副研究員黎剛博士對記者表示,在獲取標本之后,研究團隊開始只是注意到了一對非常精美的鳥足,之后采用顯微CT等無損設備來成像和分析標本之后,才發現了琥珀內部還隱藏著頭骨、脊椎等重要信息,通過對CT數據的重建、分割和融合,最終無損得到了所有骨骼的高清3D形態。
 
“比龍標本是目前緬甸琥珀中最完整的古鳥類化石,它是一只出生僅數周的反鳥類雛鳥,琥珀的特異性使其保存了人類歷史上最豐富的雛鳥骨學與軟組織細節,為我們了解反鳥類和今鳥類在發育上的顯著差異提供了新的證據。”研究團隊表示。
 
中外合力研究
 
其實,此次雛鳥琥珀的發現,并不是中國科學家第一次站上世界舞臺。
 
2016年12月9日,邢立達與麥凱勒領銜的中加英美研究團隊,發現了有史以來第一件琥珀中的恐龍標本。其相關研究成果《白堊紀中期琥珀中保存的一段具有原始羽毛的恐龍尾 部》發表于生物學著名刊物《當代生物學》。
 
論文一經發表,立刻引起了國內外數百家媒體的報道。不僅如此,該論文還在2016年度全球270萬篇論文Altmetric指數中排名第六(《當代生物學》歷史上最高),獲得“細胞出版社2016中國年度論文”獎,并先后入選美國國家地理學會年度六項重大科學發現,2016年度中國古生物學十大進展。
 
而此次的雛鳥琥珀標本來自于著名的琥珀產區之一——緬甸北部的克欽邦胡康河谷。此地的琥珀距今約9900萬年前,屬于白堊紀中期的諾曼森階。
 
這只小鳥體型嬌小,從吻部到尾巴末端的長度約6厘米。根據科學家的猜想,當時,它可能生活在緬甸北部潮濕的熱帶環境中,不幸被柏類或南洋杉類針葉樹所流下的樹脂包裹,在漫長的地質年代中形成琥珀,并一直保存至今。
 
“比龍標本沒有明顯掙扎的跡象,其整體姿態呈現一種酷似捕獵的姿態,身體揚起,爪子和嘴巴張開,翅膀后掠,非常的生動,它的死因確實令人浮想聯翩,是不是恰好在捕獵的時候被從天而降的樹脂粘住呢?”臺北市立大學的曾國維教授告訴記者。
 
而中外科學家的合力研究則讓人們又向這只雛鳥背后的秘密邁進了一步。
 
青年古鳥類學家鄒晶梅表示,比龍標本的頭骨有明顯的牙齒,其椎體等其它骨骼形態一致表明,它屬于典型的反鳥類。
 
反鳥類是白堊紀出現的一類相對原始的鳥類,其肩帶骨骼的關節組合與現生鳥類的相反,因此得名。反鳥類和今鳥類是鳥類演化的兩個主要的譜系,并在早白堊世出現了較大的生態分化和輻射,它們有著較強的飛行能力,拇趾與其他三趾對握,適宜樹棲,但最終在晚白堊世末期與恐龍一道完全絕滅。
 
“與此前發現的恐龍琥珀不同,基于比龍標本的羽毛和骨骼狀態,我們確認這只反鳥類雛鳥正處在生命最初幾周中。”曾國維表示。
 
而在琥珀中栩栩如生的羽毛形態,也成為本次研究的重點之一。
 
“比龍標本中保留著迄今最為完整的古鳥幼鳥羽毛和皮膚,這在白堊紀的標本中尚屬首次,這些細節包括羽序、羽毛的結構和色素特征等。”麥凱勒說道。
 
比龍標本的羽毛形態學細節非常精致,幼鳥被樹脂包裹時,正處于稚羽發育的最初階段,這些稚羽同樣可以與其他標本的羽毛印痕或緬甸琥珀中的孤立羽毛相對比。不過,不同于任何現生新孵出的雛鳥,比龍標本的羽毛同時具備了不同尋常的早熟性和晚熟性相混合的特征,同時存在著功能性飛羽和零散的體羽。
 
此外,比龍標本的腿部、足部和尾部的羽毛形態亦不尋常,暗示著與現生鳥類相比,反鳥類的雛絨羽可能更接近于現生鳥類的廓羽。不過,這些區域也保存著絲狀羽,似乎類似于更原始的獸腳類的原始羽毛。“所有這些細節都是此前我們一無所知的。”他表示。
 
該項目獲得了美國國家地理學會、中國國家自然科學基金、加拿大自然科學和工程研究理事會等項目的支持。■
 
《科學新聞》 (科學新聞2017年6月刊 進展)
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