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想来一份白垩纪森林“鱼子酱”吗?古生物学家在琥珀中发现蛙卵、蜗牛及昆虫卵化石
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今天,中外科学家团队宣布,他们在距今约一亿年的白垩纪琥珀中首次发现了两栖类、腹足类和昆虫产下的卵团,这对我们理解古生物的产卵行为,以及动物与环境协同演化有重要的意义。该成果发表在国际知名古生物学期刊《历史生物学》(Historical Biology)上。

该研究由中国地质大学(北京)邢立达副教授团队、英国伦敦大学学院教授苏珊 · E · 埃文斯(Susan E. Evans)、加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆的教授瑞安 ? 麦凯勒(Ryan C. McKellar)等专家学者共同完成。

2016 年,邢立达团队发表了世界上首例琥珀中的古鸟和恐龙,随后几年又发现了琥珀中的蛙类,蛇类,带触角等软组织的蜗牛。

" 缅甸琥珀的包裹体保存了栩栩如生的古生物化石,展露了传统化石很难保存的软组织三维细节,深化了我们对古动物的认识。" 邢立达介绍," 但我们没有预料的是,柔软精致如各种动物卵的惊喜结构,也能在琥珀中保存得如此完好。"

▲蛙卵琥珀(邢立达摄)

此次研究标本来自著名的琥珀产区——缅甸北部克钦邦胡康河谷。此地的琥珀距今约 1 亿年,为白垩纪中期。2000 年开始,此地陆续产出的白垩纪琥珀为科学家提供了独特的森林生态系统的历史记录。

早在 2016 年初,邢立达团队就陆续获得了各种形态的卵团,标本先后在中国科学院动物所和高能物理研究所做了微 CT 和同步辐射扫描,最大限度地获取了卵囊中的动物胚胎细节。

" 这次发现中最有意思的是极为罕见的两栖类卵," 论文通讯作者之一、邢立达团队的硕士生王董浩介绍,这个琥珀标本中保存了 55 颗球形到卵球形的卵,平均直径约为 1.2 毫米,每个卵细胞由一个凝胶状的团块和一个深色的中心体组成,可能代表了原始的卵细胞。

从同步辐射扫描的数据来看,这些卵形成了一个紧密的三维集群,紧密地排列在一起。由于它们本身非常柔软,互相挤压使它们的形状强烈扭曲。

从形态上来看,这些卵最接近两栖类,如蛙类的卵。现代的两栖动物卵外包有 2 至 3 层的透明胶状保护膜,称为卵胶膜或果冻体(jelly coats),这个结构能保护卵,使卵维持正常渗透压,防止病菌侵入,并使卵达到最佳受精状态。

有趣的是,卵团表面有密集的纤维物质,它们直径和可变长度符合真菌菌丝的特点。" 真菌感染也发生在现代两栖类的卵上,并可能会影响孵化率。" 王董浩解释。

" 我们曾经在 2018 年命名了琥珀中的琥珀蛙,但发现的蛙卵标本并不一定就是琥珀蛙产下的,虽然产卵的动物与琥珀蛙共享着一样的栖息地。" 两栖类专家埃文斯教授对记者表示。

▲蜗牛卵琥珀(邢立达摄)

第二个标本包含有 35 个卵,平均直径为 0.8 毫米。与两栖类的卵相似,这个标本也是一个三维的团块,卵的凝胶体中心部分为黑色。但这些卵要相对坚硬,它们保持圆形,而且大多数卵的中心体都有一个对称或不对称的同心纹层的结构。论文作者之一,德煦古生物研究所客座研究员陈华榕表示,这个标本被科学家解释为腹足类,如蜗牛或蛞蝓的卵。

▲昆虫卵团与胚胎特写(邢立达摄)

第三种卵团就像一串串葡萄,三个标本分别包含有 28 个、18 个和 22 个分离良好的卵。椭圆形的卵的长轴为 1 至 1.7 毫米。所有三个琥珀中的卵都是薄片状排列,卵以长轴彼此远离的形式形成一个人字样的图案。一些保存较好的卵可以观察到胚胎,胚胎没有发育的腿或头,可能只是处于胚胎的早期阶段。整体的形态与鞘翅类的卵相似,可能是昆虫卵。

▲现生腹足类(启明树蜗牛)与卵 (周清华摄)

在古生态方面,邢立达副教授表示," 卵团是典型的软组织,它们极少作为化石保存下来,但琥珀为我们提供了一种独特的视角,让我们得以一窥这种生物组织。这些卵团琥珀常常混合着碳化的植物碎片和昆虫的粪便,加上它们都是被树脂流包裹,因此这些动物,蛙类、蜗牛与昆虫都与树木有着密切的关系,是陆地森林环境中的一份子。"

▲现生树蛙的卵团 (Philip Davison 摄)

科学家希望这些发现能鼓励人们更加关注琥珀中卵团的收集和识别,随着标本的增加,我们对古生物的生殖可能有更深的了解。

据悉,该课题研究获得了国家自然科学基金委 " 国家自然科学基金重大项目 "" 国家自然科学基金面上项目 " 以及美国国家地理学会等项目的资助。

作者:许琦敏

编辑:许琦敏

责任编辑:顾军

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