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科学家首次在琥珀中发现恐龙时代古鸟 侏罗纪公园将成真?

[摘要]近日,中加英美等国科学家在缅甸的一块琥珀中发现了恐龙时代鸟类翅膀标本,这是人类首次亲眼目睹恐龙时代鸟类的真面目。

科学家首次在琥珀中发现恐龙时代古鸟 侏罗纪公园将成真?

距今约9900万年前,来自白垩纪的天使之翼标本。

科学家首次在琥珀中发现恐龙时代古鸟 侏罗纪公园将成真?

距今约9900万年前,来自白垩纪的罗斯标本。

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罗斯与天使之翼的标本,这两件标本距今约9900万年前,来自白垩纪中期诺曼森阶。

腾讯科学讯 6月29日,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古鸟类标本。这是人类首次有缘一睹恐龙时代古鸟类的真实面目,而它们与非鸟恐龙有着极强的亲缘关系。

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邢立达博士在加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆观察琥珀标本。

这篇论文发表于著名的《自然》杂志子刊《自然通讯》(Nature Communications)上,由中国地质大学(北京)的邢立达博士与加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆的瑞安·麦凯勒教授领衔研究。该研究项目得到了中美德等多国十余个项目的资助。

宝玉难求

想要了解这件古生物学界的大事件,必须要从琥珀说起。琥珀是一种有机物宝石矿物,是树脂掩埋于地下,并经过漫长的岁月之后自然形成的。琥珀中常常保存有古昆虫或古植物,而蜥蜴之类的脊椎动物则极为罕见,遑论古鸟类。

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一块被制成饰品的心形琥珀。我们可以看到里面包裹着的植物碎屑。(图片来自deviantart.com)

此前,我们对白垩纪鸟类的了解仅限于化石记录。化石可以提供包括羽毛的印痕等丰富的细节,但琥珀中的古鸟类标本则是直接来自动物本身。此次发现的标本保存极为完好,具有与生前几乎无异的细节,对研究古生物演化的科学研究者们而言,这些材料极其珍贵。这两块琥珀来自著名的琥珀产区——缅甸北部克钦邦胡康河谷。

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缅甸琥珀矿区。人们用大象当交通工具。(摄影:李墨)

中国科学院动物所副研究员白明博士对记者表示,研究团队获取标本之后用了多种手段检验其真伪。“两个标本的各个部分都是原始材料,未经切割和改造。当然,更简单的办法是我从其中观察到如今已经灭绝的昆虫,这是非常重要的直接证据。”白明博士说道。

这些信息意味着什么呢?简单来说,这块琥珀得以诞生的概率,比你在自家楼上向小区的垃圾桶里投中一个矿泉水瓶低得多。能找到这样珍贵的标本,可谓是千金易得,宝玉难求。

“我从来没有奢望过我们能在琥珀里发现白垩纪的鸟类——兽脚类恐龙的后裔,”邢立达博士回忆其首次看到这些标本的情形仍难掩激动,“但它们就真真切切地出现在你面前,我才意识到这是人类首次有机会看到真实的古鸟类。”

标本揭秘

此次的标本包括了两个鸟类的翅膀和部分软组织,科学家们给它们取了两个美丽的名字:“天使之翼”(angel wing)与“罗斯”(rose)。瑞安·麦凯勒教授介绍说,“标本非常小,天使之翼展开后为18毫米,而罗斯只有12毫米,这极小的尺寸、骨骼的发育情况,都表明标本为早熟性的幼鸟。”两件标本都属于典型的反鸟类。

等等——反鸟类是什么东西?其实,它是白垩纪出现的一类相对原始的鸟类。反鸟类和今鸟类是鸟类演化的两个主要的谱系,两者组成了中生代鸟类中进步的、有主动扇动翅膀飞行能力的两大姐妹类群。今鸟类包括所有现生鸟类及其祖先类群,而反鸟类只存在于化石之中。它繁盛于白垩纪,灭绝于白垩纪末期,被认为是鸟类起源之后第一支成功实现全球性辐射的谱系。中国辽宁西部地区发现了非常丰富的鸟类化石,其中多半都属于反鸟类,如华夏鸟、波罗赤鸟等等。

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华夏鸟骨骼化石。它存在于白垩纪早期,分布于中国辽宁朝阳县附近。

国际古生物协会前任主席、英国布里斯托大学的迈克尔·本顿院士介绍道,这些反鸟类幼鸟标本已经具有了现代鸟类的羽毛类型,让我们得以观察到反鸟类幼鸟的羽毛生长方式以及羽囊、羽区和裸区等,这些细节皆是前所未见的。

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天使之翼标本:重叠的飞羽。

这么小的鸟儿,骨骼上的羽毛却已完全发育。这种特性使得幼鸟出壳后很快便能独立取食。但不幸的是,它们很显然还没有撑到成年。

论文作者之一,台北市立大学运动能力分析实验室的曾国维教授告诉记者:“天使之翼标本中的种种迹象表明,标本至少在被树脂部分包裹时还依然活着,其大部分腐败过程在无氧环境中发生。而罗斯标本则没有这些特征,说明它很可能来自一具尸体,在其接触树脂前就已经完全腐败。琥珀内没有大量腐败物和挣扎痕迹也可能是某种行为学的结果:掠食者撕下了鸟的翅膀,但没有食用,而是将它丢弃。”

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被树胶粘住的反鸟类想象图。(作者:张宗达)

中国科学院古脊椎所的徐星研究员如此评价:“标本虽小,但极为难得,从某种意义上讲,它们是世界上最小的恐龙,其体长只有3.5厘米。标本表明反鸟类与现生鸟类在羽毛的排列方式、颜色和微结构上都非常相似。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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人手,天使之翼标本与反鸟类的同比例重建图。

恐龙归来?

很多朋友在这里会提出疑问:我们能复活恐龙吗?要知道,在电影《侏罗纪公园》中,科学家仅仅是找到了一只吸了恐龙血又被困在树脂化石中的蚊子,就从蚊子体内的恐龙血中提取出DNA,复制出了真正的恐龙。如今我们手上可是有了货真价实的“恐龙肉”,是不是意味着,科幻电影即将成真呢?

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这一幕会在未来发生吗?(图片为电影《侏罗纪公园》截图)

邢博士打消了我们的疑虑。“这个问题的核心是DNA的半衰期。”博士解释道,“一个死亡生物的DNA核苷酸骨架之间的化学键半数降解掉所需的时间大约是521年,而缅甸琥珀标本的年龄近1亿年,即便使用超高灵敏新一代DNA测序技术也几无可能获得有价值的DNA片段。因此电影《侏罗纪公园》中恐龙场景目前依旧只能留在科幻里。”

也就是说,虽然这块标本很大,但毕竟经历了亿万年岁月的侵蚀,已经“变质”了。想要唤醒恐龙,以现在的技术是做不到的,大家大可不必担心自家的汪星人被翼手龙偷吃掉。

不过,邢博士透露,目前研究工作还在继续深入中,研究团队获取了一批琥珀中脊椎动物的标本,正在紧锣密鼓地进行研究。“最终我们会看到一个强多样化的东南亚白垩纪中期脊椎动物群,这将是一个极其美妙的未来。”

对于科学家来说,反鸟类等古生物的谱系将得以完善;对我们来说,未来在游览古生物博物馆的时候,将会看到更多样、更真实的古生物,这一点想想还是很不错的。

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[责任编辑:chirongui]
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恐龙
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