琥珀蛙的幼體標(biāo)本 陳海瀅、章佳杰 圖
人類首次在琥珀里發(fā)現(xiàn)來自恐龍時(shí)代的青蛙,距今約0.99億年,命名為“李墨琥珀蛙”。
領(lǐng)銜這一研究的中國科學(xué)家、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)副教授邢立達(dá)告訴記者,這一“封存”在琥珀里的蛙,區(qū)別于以往所有的蛙類,是一個(gè)新物種。人們對(duì)這一標(biāo)本的研究,首次揭示了古蛙類與熱帶雨林的關(guān)系。
或許是為了給即將上映的電影《侏羅紀(jì)世界II》預(yù)熱,6月14日,相關(guān)研究論文由中美兩國科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合發(fā)表在國際學(xué)術(shù)刊物、自然集團(tuán)旗下的《科學(xué)報(bào)告》(Scientific Reports)上。他們宣布首次在緬甸發(fā)現(xiàn)了中生代蛙類琥珀化石標(biāo)本,鑒定并報(bào)道出一個(gè)全新的蛙類物種。
2016年,邢立達(dá)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了世界上首例琥珀中的古鳥類翅膀和恐龍尾,2017年又發(fā)現(xiàn)了琥珀中的雛鳥、完整古鳥、介形類。
新發(fā)現(xiàn)的這批中生代蛙類琥珀化石標(biāo)本共有4件。
琥珀蛙的生態(tài)復(fù)原圖 Damir G Martin 繪圖
據(jù)邢立達(dá)介紹,此前,人們只在墨西哥和多米尼加都發(fā)現(xiàn)過蛙類的琥珀,但都是源自新生代的沉積物,且數(shù)量極少。因此,琥珀蛙被稱之為“琥珀三寶”之一,往往成為博物館的鎮(zhèn)館之寶。
蛙類的骨頭非常柔軟纖細(xì),因此很難形成化石。目前發(fā)現(xiàn)的最古老的蛙類化石來自2.1億年前的三疊紀(jì)晚期,中生代的蛙類化石記錄相對(duì)較少,且多數(shù)保存較差。
根據(jù)其骨骼特征,研究人員判斷四個(gè)琥珀蛙標(biāo)本中,至少有一個(gè)標(biāo)本與現(xiàn)生的產(chǎn)婆蟾超科(Alytoidea)/盤舌蟾超科(Discoglossoidea)蛙類非常相似。這些標(biāo)本與中國熱河生物群的、比較原始的蛙類化石,如遼蟾(Liaobatrachus),也有相似之處。
琥珀蛙的正型標(biāo)本 陳海瀅、章佳杰 圖
“一只甲蟲被樹脂粘住之后開始撲打翅試圖逃脫,青蛙聽到或感覺到了獵物的掙扎,偷偷接近并猛然捕捉獵物,結(jié)果一不小心也被樹脂粘住。情急之下它試著跳出樹脂,但前肢已經(jīng)被樹脂緊緊包裹,導(dǎo)致身體仰倒,慢慢沉入樹脂中。青蛙就這樣封存進(jìn)了琥珀。”
這些琥珀蛙標(biāo)本來自著名的琥珀產(chǎn)區(qū)——緬甸北部克欽邦胡康河谷。琥珀記錄了當(dāng)?shù)卦械莫?dú)特的森林生態(tài)系統(tǒng):琥珀中保存的一些植物(如苔蘚類,竹狀的單子葉植物)和無脊椎動(dòng)物(如有爪類、盜蛛類、盲蛛類、蚧殼蟲類),它們表明,這里是潮濕溫暖的熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng),有淡水棲息地。而海生介形類的存在則表明這里臨海。
邢立達(dá)表示,現(xiàn)生蛙類多樣性非常豐富,其基因組數(shù)據(jù)顯示,直到恐龍滅絕后,蛙類的多樣性才出現(xiàn)爆炸式增長。它們迅速地把握住了生態(tài)系統(tǒng)中生存機(jī)遇期,逐步演化出比人們所熟知的哺乳類的物種總數(shù)量還多現(xiàn)存蛙類——超過6900種。
本次發(fā)現(xiàn)的琥珀蛙化石標(biāo)本,不僅提供了詳盡的中生代蛙類化石形態(tài)特征,同時(shí)也揭示了琥珀蛙與溫帶地區(qū)的產(chǎn)婆蟾等類群在白堊紀(jì)時(shí)期的地球,占據(jù)了比以往所知更加廣闊的棲息地。
邢立達(dá)告訴澎湃新聞:“這四件蛙類化石標(biāo)本保存情況完好,其中一只體長2.2厘米,保存了包括了頭骨、部分脊椎以及大部分四肢在內(nèi)的骨架。還有一只體長約7毫米,保存了頭部之外的全部身體部分以及大量軟組織,其它兩個(gè)個(gè)體保留了肢部?!?/SPAN>
顯微CT為這些小型蛙類提供了了詳細(xì)的、立體的三維解剖結(jié)構(gòu),這在傳統(tǒng)的蛙類化石中是難以實(shí)現(xiàn)的。
中國科學(xué)院動(dòng)物所副研究員白明表示,這批標(biāo)本中最重要的一件有些許腐爛,已經(jīng)暴露出骨骼,這種情況反而對(duì)顯微CT等無損設(shè)備的成像十分有利。通過對(duì)CT數(shù)據(jù)的重建、分割和融合,學(xué)者們最終無損得到了所有骨骼的高清3D形態(tài)。
李墨琥珀蛙復(fù)原圖 Damir G Martin 繪圖
通過分析CT數(shù)據(jù),參與該研究的學(xué)者愛德華·斯坦利博士認(rèn)為:“這只蛙很可能還沒有成年,從它缺失耳柱骨,腕部等區(qū)域還未完全骨化來推斷的,它可能還不到2歲。從它的骨骼結(jié)構(gòu)來看,它并不屬于樹棲物種,因此被保留下來的幾率并不高,可以說是非常難得的標(biāo)本?!?/SPAN>
科學(xué)家將這些標(biāo)本鑒定為新屬、新種,并命名為:李墨琥珀蛙(Electrorana limoae),以提示這一新的屬在琥珀之中發(fā)現(xiàn),同時(shí)向化石標(biāo)本提供方、琥珀收藏家李墨女士致敬。
研究團(tuán)隊(duì)對(duì)這些化石的分析和鑒定工作由中國國家自然科學(xué)基金委及美國國家地理學(xué)會(huì)等項(xiàng)目資助完成。
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