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继“琥珀龙”和“琥珀鸟”之后,他又发现了稀世“琥珀蛙”!

邢立达 发表于  2018-06-15 09:45

在缅甸北部靠近印度边界,有一处叫做克钦邦胡康河谷的地区。这里盛产硬度高、年代古老的缅甸琥珀。

说起“缅珀”的特别之处,远不仅在它加工出的精美饰品,更在于那些无意封存其中、远古动植物们不为人知的故事。 

缅甸克钦邦胡康河谷的琥珀矿区。图片来源:邢立达

这里的矿区,对于中国地质大学的“恐龙达人”邢立达而言,就像一座“穿越时空的化石宝库”。

在过去的几年中,他积极奔走收集缅甸琥珀化石,相继发现和报道了世界首枚恐龙琥珀化石[1],及世界首枚古鸟类琥珀化石[2]

2016年12月9日,邢立达(手持首例恐龙琥珀标本)在上海博物馆绿螺讲堂活动上的讲座《时光胶囊:缅甸琥珀中的脊椎动物世界》。图片来源:图虫创意

邢立达团队发现的恐龙尾部琥珀标本(左)及其复原图(右,局部)。图片来源:左:Royal Saskatchewan Museum (RSM/ R.C. McKellar);右:Cheung Chung-tat

邢立达团队发现的古鸟类琥珀标本(左)及其复原图(右,局部)。图片来源:左,邢立达;右,Cheung Chung-tat

琥珀蛙来头不凡

除了恐龙与鸟类,邢立达团队因为还有另一些“意外收获”——他们找到了包裹着白垩纪未知蛙类的稀有缅甸琥珀

说起来,收获“琥珀蛙”的经历也是机缘巧合。

“琥珀蛙”本是缅甸当地一位化石商人——“虫王”的珍贵藏品,平日里从不轻易示人。2013年,中国的琥珀化石收藏家李墨女士无意得知此事,立即动身赶往缅甸,经过数次与“虫王”沟通和交涉,才最终“收服”了“琥珀蛙”。

到了2015年的一天,李墨无意中把“琥珀蛙”照片分享给邢立达。看过照片后的邢立达大为震惊,立即询问能否将其作为标本来研究。虽然此时李墨已将“琥珀蛙”作为结婚礼物送给了自己的先生,但夫妻二人都希望这件收藏能为科学做些贡献,就让邢立达带走了它。

在获悉缅甸琥珀中出现青蛙之后,邢立达带领团队奔赴密支那和腾冲,多方联系相关收藏家,希望找到更多类似的青蛙琥珀。在此期间,李墨为科研团队提供了诸多支持与帮助。

邢立达团队前往缅甸琥珀开采现场——图为克钦邦的琥珀矿坑。图片来源:邢立达

之后的几年里,邢立达带领研究团队陆续收集到缅甸蛙类琥珀化石共4件,并与美国佛罗里达大学大卫•布莱克本教授(David C. Blackburn)等学者合作,对其展开了细致的研究。研究成果于2018年6月14日发表在了自然旗下的《科学报告》(Scientific Reports)上[3]

琥珀蛙究竟有多稀罕?

蛙类由于骨骼柔软纤细、骨化程度低且软骨组织多,很难形成完整的化石,像这样被完好“封存”在琥珀中的情况就更加罕有(哪个博物馆能拥有一小块,便是镇馆之宝)。

这次发现的“琥珀蛙”更为宝贵——它既是缅甸地区首次发现的蛙类琥珀,也是世界现存最古老的蛙类琥珀化石

在此之前,人们仅在墨西哥和多米尼加两地发现过两例蛙类琥珀化石,它们都属于2000万~4000万年前的新生代时期[4-5],而这次的“琥珀蛙”来自约9900万年的白垩纪中期,与恐龙处在同一时期。

这次发现的四件蛙类化石标本提供了大量的细节——其中一只体长2.2厘米的个体(图中A),保存了包括了头骨、部分脊椎以及大部分四肢在内的骨架;另一只体长约7毫米的个体(图中B),保存了头部之外的全部身体部分以及大量软组织;另外还有其它两只个体(图中C和D)保留了肢部。图片来源:参考文献[3]

参与本次研究的爱德华·斯坦利博士评论道:“这只蛙很可能还没有成年,从它缺失耳柱骨,腕部等区域还未完全骨化来推断的,它可能还不到2岁。从骨骼结构来判断,它并不属于树栖物种,因此被保留下来的几率并不高,可以说是非常难得的标本。”

琥珀蛙的复原与命名

为了鉴定“琥珀蛙”的“真身”,科研人员给这些蛙做了全面的“显微CT检查”,重建出了“琥珀蛙”的骨骼三维结构。

“琥珀蛙”的显微CT扫描图片结果(局部)。图片来源:参考文献[3]

根据扫描结果提供的特征来看,“琥珀蛙”与现生的产婆蟾超科(Alytoidea)/盘舌蟾超科(Discoglossoidea)蛙类很相似。但从前颌骨、颚骨等细节推断,又明显有别于该科中已报道的其它蛙类。科学家推断,“琥珀蛙”是一个全新的蛙类属种,并将其命名为:李墨琥珀蛙Electrorana limoae)——以记念这个在琥珀中发现的新物种,同时向给予这项研究大力支持的李墨女士致敬。

琥珀蛙揭秘远古雨林生态

现代蛙类种类繁多(超过6900种)且适应力强,尤其在热带雨林中有着庞大的种群数量。但是在中生代时期,蛙类才刚刚开始出现,生活范围和数量都很有限。这一时期的蛙类化石记录普遍很少,保存情况又差,此前的化石记录主要集中在中国东北部(温带生态环境),它们在热带雨林的分布情况一直不为人知。

而这批来自克钦邦胡康河谷的琥珀化石,不仅提供了详尽的蛙类骨骼信息,还记录了当时独特的生态系统——琥珀中保存的一些植物(如苔藓类等)和无脊椎动物(如蛛类、蚧壳虫类等),都表明这里曾是有淡水栖息地的、潮湿温暖的热带雨林生态系统。另外研究者还发现了一些海生介形类,意味着这里还有部分地区靠近海岸。

通过这些琥珀化石证据获得的丰富古生态学信息,研究者们第一次将古蛙类和雨林的联系清晰呈现在人们眼前——李墨琥珀蛙喜欢生活在雨林的水塘中,在夜间活动,口中有牙齿,主要以蚊、甲虫、蜘蛛等无脊椎动物为食。因为身处热带,它们可以常年活动而无需进行冬眠。

那么,雨林中的蛙是如何形成的琥珀化石的呢?本研究参与者大卫·布莱克本教授描绘道:“这些体型娇小的蛙类,曾生活在缅甸北部潮湿的热带环境中,不小心被柏类或南洋杉类针叶树所流下的树脂包裹,在漫长的地质流年中形成琥珀,一直保存至今。”

这张复原图重现了当年李墨琥珀蛙的不幸遭遇:在大约一亿年前的缅甸北部雨林中,一只甲虫被树脂粘住,扑打翅膀试图逃脱。李墨琥珀蛙见状悄悄接近并猛然跳跃过去,结果不小心也深陷树脂。情急之下它努力尝试挣脱出树脂,但前肢已经被紧紧包裹,身体也随之仰倒,慢慢沉入树脂中……就这样,这只蛙被封存在琥珀之中。绘图:Damir G Martin

李墨女士和先生曾对邢立达说:“琥珀蛙在我们这里只是藏品,但如果它能为科学出一点点力,普及化石琥珀的知识,是非常好的事情”。

这只蛙也最终穿越亿年时光,为我们重现了中生代地球生态中的又一个真实而生动的镜头。(编辑:小柒)

参考文献:

  1. Xing et al., A Feathered Dinosaur Tail with Primitive Plumage Trapped in Mid-Cretaceous Amber, Current Biology (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.10.008
  2. Lida Xing, Jingmai K. O'Connor, Ryan C. McKellar, Luis M. Chiappe, Kuowei Tseng, Gang Li, Ming Bai , A mid-Cretaceous enantiornithine (Aves) hatchling preserved in Burmese amber with unusual plumage, (2017), doi: 10.1016/ j.gr.2017.06.001
  3. Lida Xing, Edward L. Stanley, Ming Bai & David C. Blackburn. The earliest direct evidence of frogs in wet tropical forests from Cretaceous Burmese amber, Scientific Reports, (2018), https://www.nature.com/articles/s41598-018-26848-w
  4. Poinar, G. O. & Cannatella, D. C. Jr. An Upper Eocene frog from the Dominican Republic and its implications for Caribbean biogeography. Science 237, 1215–1216 (1987).
  5. Anderson, S. R. Insect meals from a leptodactylid frog (Amphibia: Leptodactyidae [sic]) in Dominican amber (Miocene, 23 ma). Entomol. News 115, 55–57 (2004).

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邢立达 古生物学者,科普作家

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