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一块橡皮大的琥珀里,居然装了40五个生物?

发布时间:2019-12-27 14:28编辑:生命科学浏览(121)

    琥珀中首次发现海洋动物菊石

    来源 | 科学大院

    新华社华盛顿5月13日电 中国科学家领导的一个国际团队发现了一枚罕见的琥珀,其中包裹了一只史前海洋动物“菊石”。这是古生物学家首次在琥珀中发现这种已灭绝的“乌贼近亲”,为人类更好地了解琥珀形成以及过去的生态系统提供了宝贵证据。

    中国科学院南京地质古生物研究所联合团队报道了保存在一枚缅甸琥珀中的菊石、螺类、节肢动物等化石集群,表明该琥珀森林位于热带海滨地区,环境类似于当今的一些热带海岸森林。该研究为缅甸琥珀年龄提供了直接证据,并为琥珀埋藏学和白垩纪森林生态环境分析提供了新见解。相关成果于5月14日在线发表于《美国国家科学院院报》上。

    作者 | 盛捷、胡茜垚

    中国科学院南京地质古生物研究所等机构研究人员13日在美国《国家科学院学报》杂志上发表报告说,这枚形成于白垩纪中期的缅甸琥珀重约6克,长33毫米、宽9.5毫米、高29毫米,包裹了至少40个动物个体。除菊石外,其中还存在多种海洋腹足动物、潮间带等足类动物,以及螨虫、蜘蛛、蟑螂等陆生动物。

    据悉,该枚琥珀保存了异常丰富的化石类群,包括1个菊石、4个螺类、4个等足类、23个螨虫、1个蜘蛛、1个马陆和至少12个昆虫成虫标本(蟑螂、甲虫、蠓和蜂)。研究团队囊括了菊石、腹足类等足类、蛛形纲和昆虫化石的分类学者,历时两年对这些化石进行了详细的鉴定工作。研究发现菊石、螺类和1个等足类属于海相生物,其他节肢动物皆属于陆栖类群。

    你觉得一颗琥珀里能保存什么? what?长颈鹿?呵呵。

    琥珀是植物树脂经长期地质作用形成的化石,常含有保存很好的陆生生物,但很少保存水生生物,海洋生物尤其罕见。

    其中,菊石是一类生存于泥盆纪至白垩纪的头足类动物,与现在的鹦鹉螺、乌贼等是近亲,在白垩纪末大灭绝时从地球上消失。研究团队利用高分辨率显微断层扫描技术对该枚琥珀中的菊石进行分析,表明该菊石是一个幼体标本,属于Puzosia亚属。该菊石类群的分布时限为白垩纪晚阿尔必期到塞诺曼期(约105至93百万年前),进一步支持了先前的同位素地质年代学研究结果。琥珀中保存的四个螺类,有两个保存较好,属于马提尔特螺属,该类群广泛分布于特提斯洋地区。

    蟑螂、甲虫、蠓类、蜂类、蜘蛛、螨虫、西瓜虫、千足虫、螺类、菊石……这些天上飞的,地上跑的,海里游的,统统聚集在眼前这枚缅甸琥珀里,而这颗琥珀,比矿泉水瓶盖大不了多少!

    研究人员利用X射线微型计算机断层扫描技术对琥珀中菊石展开分析,获得缝合线可见的高分辨率三维图像,缝合线是辨别菊石的重要特征。

    中科院南京地质古生物所研究员王博介绍,琥珀中的菊石和螺类的软体都已经丢失,并且壳体都有破损,表明这些壳体在被琥珀包裹前经历了一定的搬运作用。菊石内部充填细砂粒,而琥珀珀体也包裹了类似的砂粒,表明菊石可能在沙滩或靠近沙滩位置被树脂包裹。因此,螺类和菊石在被包裹前已经死亡,并被海浪搬运到岸边,与一些地栖生物遗体和砂粒混杂在一起。

    在一亿年前,这些来自海陆空生物,究竟经历了什么?

    研究显示,琥珀中菊石的软体已丢失,且壳体有破损,内部充填有细砂粒,这表明菊石在被包裹前已经死亡,其外壳可能被海浪冲到岸边,后被一团树脂包裹。研究人员由此推测,这枚琥珀可能来自一片靠近海岸的森林。

    研究团队综合化石生物群和埋藏学分析结果,做如下推断:缅甸琥珀森林生长于海滨地带,紧靠海滩;树脂分泌后,在树干上包裹了一些树栖的昆虫,然后顺着树干流到地面后包裹了菊石、螺类和地栖的一些动物;这枚树脂很快被埋藏起来,经历复杂的地质作用形成了琥珀。

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    虽然琥珀年龄尚存争议,但菊石的存在表明,这枚琥珀可能已经存在大约1亿年。

    相关论文信息:doi: 10.1073/pnas.1821292116

    中国科学院南京地质古生物研究所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”的博士生俞婷婷在王博研究员和张海春研究员指导下,与牟林博士等人合作,研究报道了这枚琥珀,它不仅为缅甸琥珀年龄提供了直接证据,而且揭示了一亿年前丰富多彩的热带海滨生态环境。

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    该研究于5月14日在线发表于《美国科学院院报》上。美国《科学》、《福布斯》、《国家地理》等杂志和各大媒体对该进展进行了专题报道。

    小琥珀大内涵

    这颗晶莹剔透的琥珀,重6克,长33mm、 宽9.5mm、高29mm,但却包裹着异常丰富的化石类群——超过40个动物个体,包括1个菊石、4个螺类、4个等足类、23个螨虫、1个蜘蛛、1个马陆和至少12个昆虫成虫标本(蟑螂、甲虫、蠓和蜂)。

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    这些生物分别来自海、陆、空不同的环境,却共存于一枚琥珀中,实属不易。

    Tips:琥珀是远古植物的树脂经过长久的地质作用形成的化石,常含有保存很好的陆地生物,但由于产生条件和保存环境的限制,它很少保存水生生物,海洋生物更是凤毛麟角。

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    该枚琥珀内保存的多种生物

    显微CT确定“不明物是章鱼的近亲 而非蜗牛”

    在这枚缅甸琥珀中,有来自海中的菊石、螺和1个等足虫。值得一提的是,这是科研人员首次在琥珀中发现菊石。

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    菊石标本 光学显微镜照片。 显微CT缝合线重建图。 显微CT侧面透视图。 显微CT表面形态重建图。 显微CT内部结构重建图

    为了确定“菊石就是菊石,而非蜗牛”,研究团队利用高分辨率显微断层扫描技术对该琥珀中的菊石进行了分析,获得了包含缝合线结构的高精度三维重建图像。

    研究发现,这是一个属于Puzosia亚属的菊石的幼体标本,其家族的存活于白垩纪晚阿尔必期到塞诺曼期(约105至93百万年前)。

    琥珀内菊石缝合线重建过程

    Tips:缝合线是菊石鉴定的一个标准,也是区分菊石与蜗牛的重要标志。缝合线是菊石隔壁和壳壁连接的部位。从大的趋势来讲,越晚出现的菊石,缝合线的结构越复杂。菊石是章鱼的近亲,现今与菊石最为接近的生物是鹦鹉螺。

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    因为菊石和螺类的软体都已经丢失,并且壳体都有破损,表明螺类和菊石在被包裹前已经死亡,且被琥珀包裹前经历了一定的搬运作用。

    由于菊石内部充填细砂粒,而琥珀珀体也包裹了类似的砂粒,表明菊石可能在沙滩或靠近沙滩位置被树脂包裹,从而与一些地栖生物遗体和砂粒混杂在一起。

    揭“海陆空杂烩”琥珀身世之谜

    那么,海洋中的菊石如何遇上树脂?又怎么跟空中飞的、地上爬的动物相遇?

    科研人员给我们描述了这样一个场景:

    案发地是热带海滨,海边长了很多树木,最外头便是沙滩,往内陆的树林处有些淡水池塘。海边的风浪如同一个搬运工,将菊石、螺类等带到小池塘边。树木分泌的树脂在下滴的过程中,一些蠓类、蜂类等飞舞的小昆虫经不住树脂的“香味诱惑”而靠上来,首先被包裹进树脂;树脂沿树干向下滚动的过程中,树栖的甲虫、蜘蛛、螨虫等也被包裹进来;当它滴到地上后,将路过的蟑螂、千足虫等以及被海浪卷来的菊石、螺类等的空壳,也包裹进来。

    Tips:树不会无缘无故产生树脂。一般只有当它受到虫害,或被火烧过,或被雷劈过,受伤了,才会产生大量的树脂。树脂其实是树木的一种保护机制,比如树木某个地方被虫蛀了一个大坑,树木就会流很多树脂把它恢复,同时也能杀虫。

    这些来自海陆空的动物相聚于树脂中,经历了复杂的地质作用,便成了现在我们看到的这枚琥珀。这是一系列的偶然导致。

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    科研人员推测与缅甸琥珀森林相似的场景(中美洲多米尼加的海岸森林)

    发现缅甸琥珀的现实意义

    这枚缅甸琥珀的发现,主要有两大意义。

    其一,菊石是一类判断地质年龄的、具有指示意义的化石,通过这枚缅甸琥珀中的菊石,可以直接确认缅甸琥珀的时代是在1亿年前左右。

    其二,通过这枚琥珀,可以推断当时缅甸琥珀森林位于热带海滨地区,其环境类似于当今的一些热带海岸森林。

    这一次,琥珀中发现了一系列的海洋生物。下一次,琥珀中还能发现什么?让我们耐心期待!

    南京地质古生物研究所访问博士生(英国布里斯托尔大学)Richard Kelly、苏格兰博物馆Andrew Ross教授、牛津大学Jim Kennedy教授、上海夏方远先生、美国印第安纳大学David Dilcher教授等参与了本项研究。南京地质古生物所潘华璋研究员在螺类鉴定方面提供了指导,殷宗军副研究员和吴素萍提供了显微CT的技术支持。

    相关研究工作得到了中国科学院、国家自然科学基金委、国家科技部的支持。

    作者单位:中科院南京地质古生物研究所

    视频剪辑:郭典

    学术顾问:王博

    审核:陈孝政

    科学大院,中科院官方科普微平台。

    果壳

    ID:Guokr42

    整天不知道在科普些啥玩意儿的果壳

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