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琥珀中發現9900萬年前未知的蛇類物種標本——緬甸曉蛇

緬甸曉蛇


琥珀中發現9900萬年前未知的蛇類物種標本——緬甸曉蛇


緬甸蛇類復原圖 繪圖劉毅

琥珀中發現9900萬年前未知的蛇類物種標本——緬甸曉蛇


緬甸曉蛇復原圖 繪圖劉毅

琥珀中發現9900萬年前未知的蛇類物種標本——緬甸曉蛇


世界首次發現蛇類琥珀，命名為曉蛇 ， 緬甸曉蛇和對應的CT重建 攝影/白明

琥珀中發現9900萬年前未知的蛇類物種標本——緬甸曉蛇


緬甸曉蛇的CT重建

琥珀中發現9900萬年前未知的蛇類物種標本——緬甸曉蛇


琥珀中的蛇皮 攝影Ryan C. McKellar

琥珀中發現9900萬年前未知的蛇類物種標本——緬甸曉蛇


邢立達 ， 邁克爾·考德威爾，蘭德爾·尼達姆和白明在中科院動物所
（）據新浪科技7月19日消息（郭祎）：來自中國、加拿大、美國和澳大利亞的科學家團隊首次在琥珀中發現蛇類標本，并揭示了一個前所未知的物種 。
該研究由中國地質大學（北京）的邢立達副教授、加拿大艾伯塔大學的邁克爾·考德威爾教授（Michael W 。Caldwell）、中國科學院動物研究所研究人員兼石探記創始人陳睿博士等學者共同研究 。研究論文發表于國際頂級雜志《科學》（Science）旗下子刊《科學進展》（Science Advances ， 影響因子為11.511）上 。此次研究標本來自著名的琥珀產區——緬甸北部克欽邦胡岡谷地 。此地的琥珀距今約0.99億年 。胡岡谷地發現的脊椎動物琥珀為科學家提供了一個了解三維保存恐龍時代古生物的絕佳機會 。2016年至今，邢立達團隊發現了世界上首例琥珀中的各種古鳥類、恐龍、介形類和蛙類琥珀 。
與其它脊椎動物化石相比 ， 蛇化石是極為稀有的 。這可能是大多數蛇類骨骼的質地都不是很堅硬，能形成化石并保存下來非常不易 。而且 ， 此前人們也從未在琥珀中發現過蛇類 ?！拔覀兊刭|大學和石探記科學團隊在2016年初陸續發現了這些蛇類琥珀，然后耗費了近一年的時間來重建骨骼的三維結構 。”顯微CT為這些蛇類提供了了詳細的、立體的三維解剖結構 。論文合著者之一 ， 中國科學院動物所副研究員白明表示，這批標本中最重要的一件已經有些許腐爛，已經暴露出骨骼，這種情況反而對顯微CT等無損設備的成像十分有利，通過對CT數據的重建、分割和融合，學者們最終無損得到了所有骨骼的高清3D形態 。
邢立達介紹，“我們此次發表的標本很特別，首先，這是首次在琥珀中發現過蛇類，它的骨骼特征很特別，是一個全新的物種；其次，這是首次發現的新生蛇，讓我們可以了解古蛇的發育；第三，新發現表明古代蛇類曾在海洋邊緣的森林中生活，也指示了該地區有著更廣泛的生態多樣性；最后，新發現對晚中生代蛇類的演化與全球分布性有著重要研究價值 ?！?br>蛇的祖先可以追溯到侏羅紀中期，但它們的化石比較破碎，提供的信息不多 。到了晚白堊世早期（約1億至9500萬年），蛇類已經有了全球性分布，南歐、非洲、北美、中東和南美都曾發現了蛇類化石 。
邢立達告訴采訪人員：“琥珀蛇保存了長4.75厘米的連續的顱后骨骼，包括了約97枚椎骨、肋骨和部分皮膚 。這97枚椎骨中的前87節加上肋骨構成了軀干，剩余10節構成尾部 ?！睒吮镜膯我蛔倒欠浅?。?軀干椎體長約0.5毫米，尾椎長約0.35毫米 。參照同時代的蛇類 ， 如果標本完整，琥珀蛇的長度大約為9.5厘米 。
“此次發現的標本有著明顯的腹下椎骨（前泄殖腔椎骨），一共87節，推測總共有160節，而且標本的脊椎骨還有著特化的椎弧凹（zygantra）與椎弧凸（zygosphenes），這是蛇類的重要特征 ， 這二個結構互相鑲嵌著形成球狀窩 ， 使得蛇的每一節脊椎骨都能牢牢的相扣 ， 并且又能轉動靈活 ?！边~克爾·考德威爾教授介紹道 。
根據其骨學特征，學者將這件標本命名為緬甸曉蛇（Xiaophis myanmarensis） 。屬名Xiaophis中的“Xiao”源自中文“曉”，向發現該枚琥珀的石探記聯合創始人、琥珀專家賈曉女士致敬，ophis為希臘語中的蛇；種名“myanmarensis”表明化石發現于緬甸 。陳睿博士告訴采訪人員：“曉 ， 這個字有著多層含義 ， 不僅是收藏家的名字，也有破曉之意，暗示了這條蛇的原始，此外，也與小字同音 ， 暗示著極小的標本 ?！?br>學者發現的另一件蛇類標本是琥珀中的蛇皮，這件標本代表了一只大型蛇類的蛻皮，鱗片呈菱形或圓菱形，鱗片間的表皮上有深線 。一些區域能看到顏色的變化，但很可能不是原來的色彩 ， 此外還能觀察到圓形或環狀的花紋 。這張蛇皮的主人體長可能可達60至70厘米，是當時緬甸琥珀森林的大型掠食者 。
“緬甸曉蛇可以說是現在蛇類的祖先之一，”論文作者之一，美國中西大學蘭德爾·尼達姆教授（Randall L 。Nydam）說道 ， “緬甸曉蛇的顱后骨骼顯示與其他白堊紀岡瓦納蛇類極高的相似性，如阿根廷發現的、距今9000萬年的狡蛇（Najash）和恐蛇（Dinilysia） 。將緬甸曉蛇加入到早期蛇的系統發生分析中后發現，緬甸曉蛇位于岡瓦納基干類群中，如狡蛇（Najash）、恐蛇（Dinilysia）和古裂口蛇（Sanajeh）及現代蛇（冠群）之間 。”
此次發現的兩枚琥珀都富含昆蟲、昆蟲糞便和植物殘留物，這些琥珀內含物提供了獨特的森林生態系統記錄 。緬甸琥珀中保存的一些植物和無脊椎動物都表明 ， 這是一個包含有淡水棲息地的、潮濕溫暖的熱帶雨林生態系統 。海生介形類的存在則表明，部分琥珀森林亦瀕臨海岸線 。緬甸曉蛇是首次在中生代森林環境中發現的蛇類，表明早期蛇類的生態多樣性比以前的人為地更為多樣 。
從古地理角度，緬甸蛇類生存于南岡瓦納的島弧系統中 ， 后成為勞亞大陸東緣的一部分 。這些蛇琥珀位于勞亞大陸東部，是中生代蛇類記錄的重要的新基準點，其明確表明蛇類在至少1億年前就已經完成了在各緯度的分布 。邁克爾·考德威爾教授假設道：“緬甸曉蛇可能從水生蛇類演化而來，后來遷徙到了外來地塊的島嶼陸生環境中；特提斯海里廣泛分布著多種森諾曼階海生蛇，南美最近也發現森諾曼階的海生蛇，這都表明在陸生和水生環境中的蛇類多樣性出乎我們的意料 ?！?br>總的來說，緬甸曉蛇等蛇類琥珀的發現 ， 是人類首次在琥珀中找到蛇類，也是首次在化石記錄中發現新生蛇，其個體發生學特征在蛇類化石中可以說是史無前例，這些琥珀為自然界最成功和最具代表性的動物群之一提供了絕佳的演化線索 。
據悉，該課題研究獲得了國家自然科學基金委“國家自然科學基金重大項目”“國家自然科學基金面上項目”以及美國國家地理學會等項目的資助 。
相關報道：首次發現蛇琥珀
（）據南方都市報（李文）：7月19日凌晨 ， 來自中國、加拿大、美國和澳大利亞的科學家團隊宣布 ， 首次在琥珀里發現了蛇類標本，研究發表于《科學》旗下子刊《科學進展》(Science Advances，影響因子為11.511)上 。
或為9 .5厘米長的蛇寶寶
該研究由中國地質大學(北京)副教授邢立達、加拿大艾伯塔大學教授、生物系主任邁克爾·考德威爾(M ichaelW . Caldw ell)、中國科學院動物研究所研究人員陳睿等共同進行 。
邢立達介紹 ， 這次發現蛇類標本的琥珀有兩塊，一塊包含半條小蛇的骨骼，一塊包裹著一片蛇皮 。
發現蛇骨骼標本的琥珀來自一名琥珀愛好者 ， 經顯微CT成像顯示，其中保存了長4.75厘米的連續的顱后骨骼 ， 包括了約97枚椎骨、肋骨和部分皮膚 。這97枚椎骨中的前87節加上肋骨構成了軀干，剩余10節構成尾部，“參照同時代的蛇類，如果標本完整 ， 琥珀蛇的長度大約為9.5厘米” 。
這條不到10厘米的蛇，單一椎骨也非常小，軀干椎體長約0 .5毫米 ， 尾椎長約0 .35毫米 。它很可能是一條剛出生不久的蛇寶寶 。
包含蛇皮的琥珀來自一名琥珀商人 。琥珀中是一條大型蛇類的蛻皮，鱗片呈菱形或圓菱形，鱗片間的表皮上有深線 ， 一些區域能看到顏色的變化，但很可能不是原來的色彩 。此外還能觀察到圓形或環狀的花紋 。這張蛇皮的主人體長可能達60至70厘米，是當時緬甸琥珀森林的大型掠食者 。
蛇化石極為稀有
邢立達介紹 ， 與其它脊椎動物化石相比 ， 蛇化石是極為稀有的 。這可能是因為大多數蛇類骨骼的質地都不是很堅硬，能形成化石并保存下來非常不易，而且，此前人們也從未在琥珀中發現過蛇類 。
這一次的琥珀內容物是怎樣被確定為蛇類的？科學家們在2016年初拿到這兩塊琥珀 ， 然后耗費了近一年時間來重建骨骼的三維結構 。論文合著者之一、中國科學院動物所副研究員白明介紹，這批標本中最重要的一件已經有些許腐爛，已經暴露出骨骼 。這種情況反而對顯微CT等無損設備的成像十分有利 ， 通過對C T數據的重建、分割和融合，學者們最終無損得到了所有骨骼的高清3D形態 。
加拿大艾伯塔大學生物系主任邁克爾·考德威爾(M ichael W . Caldw ell)教授研究了標本的3D形態，發現它有著明顯的腹下椎骨(前泄殖腔椎骨)，一共87節，推測總共有160節 。而且標本的脊椎骨還有著特化的椎弧凹與椎弧凸 ， 這是蛇類的重要特征 。這兩個結構互相鑲嵌著形成球狀窩，使得蛇的每一節脊椎骨都能牢牢相扣，并且又能轉動靈活 。
曾被誤認為蜥蜴化石
根據琥珀包裹著半條小蛇骨骼的骨學特征，研究者們將這件標本命名為緬甸曉蛇(X iaophism yanm arensis)，屬名X iaophis中的“X iao”源自中文“曉” ， 向發現該枚琥珀的賈曉女士致敬，ophis為希臘語中的蛇，種名“m yanm arensis”表明化石發現于緬甸 。
研究者之一陳睿解釋，“曉”字有多層含義 ， 不僅是收藏者的名字，也有破曉之意 ， 暗示了這條蛇的原始 。此外，也與“小”字同音，暗示著極小的標本 。
據這塊琥珀的發現人賈曉講述 ， 發現它的過程相當曲折 。2016年初，她在開一批琥珀原石時發現了它，當時它“黑乎乎的毫不起眼” 。磨開了部分表皮后有一段動物包裹體和炭化的植物碎屑，像是巨大的蜈蚣 。但在放大鏡下仔細看后發現，“蜈蚣腿”其實是在動物體內，又像一只殘破的小蜥蜴的肋骨 。蜥蜴琥珀她已經有幾塊了，加上這塊的珀體并不好看，她沒有繼續研磨，收了起來 。
轉機發生在不久后，賈曉與家人去旅游，在香港轉機，路過一個小畫廊時 ， 看到一幅精美的畫中畫著眼鏡蛇骨架 。她多看了幾眼，發現畫里的蛇骨跟那塊琥珀里的“實在太像了” 。之后 ， 這塊琥珀被磨去全部表皮，送到了邢立達手里 。
來自0.99億年前的恐龍時代
論文作者之一、美國中西大學蘭德爾·尼達姆教授(R andall L. N ydam )介紹，緬甸曉蛇可以說是現在蛇類的祖先之一，“緬甸曉蛇的顱后骨骼顯示與其他白堊紀岡瓦納蛇類有極高的相似性，如阿根廷發現的、距今9000萬年的狡蛇(N ajash)和恐蛇(D inilysia) 。將緬甸曉蛇加入到早期蛇的系統發生分析中后發現，緬甸曉蛇位于岡瓦納基干類群中，如狡蛇(N ajash)、恐蛇(D inilysia)和古裂口蛇(Sanajeh)及現代蛇(冠群)之間 ?！?br>另外，這兩塊琥珀中都含有昆蟲、昆蟲糞便和植物殘留物，提供了當時的森林生態系統記錄 。邢立達介紹 ， 它們都與緬甸著名的琥珀產區———緬甸北部克欽邦胡岡谷地所產琥珀一致，而此地琥珀中的火山灰測定出其地質年齡約為0 .99億年 。
也就是說 ， 這是兩件0 .99億年前的蛇類標本，那個時代正值中生代白堊紀 ， 即恐龍時代之一 。
實際上，蛇的祖先可以追溯到更早的侏羅紀中期 。但那時的化石比較破碎，提供的信息不多 。到了緬甸曉蛇生活的晚白堊世早期(約1億至9500萬年) ， 蛇類已經有了全球性分布 。南歐、非洲、北美、中東和南美都曾發現蛇類化石，但都是巖石中的化石，琥珀里的蛇類化石，這是第一次發現 。
生活在熱帶雨林環境中
緬甸琥珀中保存的一些植物和無脊椎動物表明，緬甸曉蛇生活的環境，是一個包含有淡水棲息地的、潮濕溫暖的熱帶雨林生態系統 。海生介形類的存在則表明，部分琥珀森林亦瀕臨海岸線 。
緬甸曉蛇是首次在中生代森林環境中發現的蛇類，表明早期蛇類的生態多樣性比以前認為的更為多樣 。
邁克爾·考德威爾教授假設，緬甸曉蛇可能從水生蛇類演化而來，后來遷徙到了外來地塊的島嶼陸生環境中 。特提斯海里廣泛分布著多種森諾曼階海生蛇，南美最近也發現森諾曼階的海生蛇，這都表明在陸生和水生環境中的蛇類多樣性出乎人們的意料 。
邢立達說，緬甸曉蛇等蛇類琥珀的發現，是人類首次在琥珀中找到蛇類，也是首次在化石記錄中發現新生蛇 。其個體發生學特征在蛇類化石中可以說是史無前例 。這些琥珀為自然界最成功和最具代表性的動物群之一提供了絕佳的演化線索 。
2016年至今，邢立達團隊已經陸續發現了古鳥琥珀、恐龍琥珀、雛鳥琥珀、亞成鳥琥珀、介形琥珀和蛙琥珀 。
相關報道：科學家在琥珀中發現史前幼蛇
（）據cnBeta：外媒New Atlas報道，此前科學家已在琥珀中發現古老昆蟲、恐龍羽毛、哺乳動物的紅細胞和奇怪的蜘蛛等 。現在，科學家們第一次在琥珀中發現史前幼蛇 。在中國地質大學李大興博士和加拿大阿爾伯塔大學的Mike Caldwell教授的帶領下，一個國際團隊最近在緬甸發現了這個琥珀化石 。
研究人員稱，當大約1億年前幼蛇最初被困在粘性樹脂中時，其位于岡瓦納古陸 。隨后緬甸與該大陸分離，向北漂移直至與亞洲大陸相撞結合在一起 。這種蛇因體型較小被稱為緬甸曉蛇（Xiaophis myanmarensis），估計長度小于8厘米 。
由于這條蛇的單一椎骨非常?。?因此研究人員認為其是一條幼蛇 。
根據科學家的說法，這為蛇在世界其他地方不斷進化提供了一個“重要的聯系” ?！八梢宰匪莸娇铸垥r代，早在蛇開始分化成現代群體之前 ， ”研究團隊成員、來自澳大利亞弗林德斯大學的Alessandro Palci博士表示 ?！斑@種亞洲化石有助于揭示原始蛇從南部大陸到北部大陸的分散情況 ?！?br>關于這一發現的論文于本周三發表在《科學進展》（Science Advances）雜志上 。