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缅甸发现一亿年前介形类琥珀

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琥珀里除了长颈鹿还能包得下什么?

答案是,史前一亿年散发着浅蓝色冷光的缅甸荧光海。

2018年1月21日下午6点,来自中国、奥地利、加拿大等国的古生物学家在维也纳宣布,他们在一枚距今约一亿年的白垩纪琥珀中,首次发现了介形类——一种非常特别的甲壳动物。

缅甸丽足介类标本。摄影:陈海滢

该研究由中国地质大学(北京)邢立达副教授和维也纳大学本杰明·詹姆士(Benjamin Sames)博士领衔,地大(北京)的万晓樵教授、席党鹏副教授和加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆瑞安•麦凯勒(Ryan C. McKellar)教授等学者共同研究。他们的成果于昨日发表在了Nature出版集团旗下开放获取期刊《科学报告》(Scientific Reports)上[1]

介形类属于甲壳类,也被称为“种子虾”或“介形虫”。它们的体型非常微小,通常为0.5至2毫米长。介形类的整个身体被包裹在两片介壳当中,背部长有铰合结构,可以自由开闭,很像是一个小小的贝壳。从大约5亿年前的奥陶纪开始,地球上就有介形类出没了。科学家已经确认发现的介形类就有大约7万种之多,虽然大部分都已经灭绝,但仍然有1万多种生活在今天的地球上[2]

美国北卡莱罗纳更新世地层中的介形类化石。图片来源:Al Dente

由于介形类在地质历史上延续时间长,种群数量大,分布广泛,钙化的外壳很容易被沉积物掩埋形成化石。更重要的是,它们的介壳在不同的演化阶段存在一些微小的差别,特定的种类会出现在特定的地质时期,于是,介形类化石便成为了非常重要的标准化石,常常被用来判定地层的年龄。

缅甸丽足介类标本轮廓图。绘图:Benjamin Sames

此次新发现的介形类标本来自著名的琥珀产区——缅甸北部克钦邦胡冈谷地。据火山灰测定,此地的琥珀距今约一亿年前,属于白垩纪晚期的最早期。该时期生活在缅甸北部潮湿的热带环境中的动植物,常常被松柏类所流下的树脂包裹,在漫长的地质年代中形成琥珀,并一直保存至今。

克钦邦胡冈谷地的琥珀矿区与矿井。摄影:董华宝

作为典型的水生动物,介形类在琥珀中非常罕见。此次发表的介形类,更是在中生代琥珀中首次记录到该类动物。在此之前,世界上仅有的介形类琥珀记录都出现在新生代,比如俄罗斯的始新世琥珀,还有墨西哥的中新世琥珀。它们都比此次发现的介形类琥珀晚了好几千万年。

此次发表的介形类最特别之处,并不是年代久远,而是它巨大的体型。相比于0.5至2毫米长的介形类,缅甸标本的长度逼近13毫米。这么大型的介形类是非常罕见的。现生最大的介形类为巨海萤(Gigantocypris),它长约25毫米,有着浑圆的瓣壳和巨大的眼睛,看上去非常可爱,但它们生活在深达900–1300米的大海中,常人难以得见。

扫描式电子显微镜下的希氏弯喉海萤(Vargula hilgendorfii)。图片来源:Mark Williams

在分类上,缅甸标本被归入介形类丽足介目。丽足介目的动物全为海生,它们的壳体较大,但是钙化程度较弱,可能不是那么结实,缅甸标本为单瓣的蜕壳,本身亦非常脆弱,得益于树脂这种优良的保存介质,才能留存至今。这枚琥珀的发现,也表明在1亿年前,如今缅甸北部的地区有大片的松柏类植物生长在大海的边缘或江河入海的三角洲地区,因此才有树脂产生于边缘海环境,才能包裹住完全海生的海萤科介形类。这些信息这对我们理解缅甸琥珀森林的古环境,以及的介形类演化有着非常重要的作用。

缅甸丽足介类标本琥珀中包裹着的卵蛛碎片。摄影:邢立达

在这次发现的琥珀中,除了这只介形类,还包裹着不少虫粪颗粒,以及卵蛛科(只有1-3毫米长的游走性小型蛛形类,多分布于热带,栖息于落叶层和岩石下或树冠中)的残骸。但这些包裹物与介形类之间有明显的流纹分割边界。这表明,树脂先包裹了地面的介形类,经过干燥后另一股树脂袭来,包裹了后来粘附上去的虫粪和卵蛛科。

缅甸丽足介类标本琥珀中分层的流纹。每条流纹都表明在原来的树脂外面又包裹了一层新的树脂。摄影:邢立达

在现在仍然生活在地球上的丽足介目中,有一种叫海萤科的物种与此次发现的标本非常相似。一些海萤科介形类存在细胞外发光的机制[3],在受刺激时,会从体内排放出来的某些腺体中含有能发光的分泌物,产生浅蓝色的冷光——在夜色下,整片海域都闪耀着这种清亮的光芒,营造出壮丽的生命景观。虽然琥珀化石不能展露这个生物特性,但这仍然是一个潜在可能。(编辑:明天)

中国福建平潭沿海海萤发出生物光。摄影:一羽清宁

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