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《科学大众·博物课》

开博时间:2017-03-28 11:33:00

《博物课》杂志由科学大众杂志社荣誉出品,内容涵盖动物、植物、天文、地理、古生物等博物学领域。杂志...

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亿年松柏泪 惊现恐龙尾

2017-04-24 18:12:00

就在前不久,一块包裹着一条毛茸茸尾巴的琥珀横空出世,引起了不小的轰动。原因是这块出自缅甸有着9 900 万年历史的琥珀里面,封藏的居然是恐龙尾部组织,上面还有原始羽毛。这是人类第一次在琥珀中发现恐龙尾巴化石。而且据专家推测,这根尾巴可能还很新鲜,就是在恐龙刚刚死亡后就被包裹起来了。

恐龙化石很常见,但近距离观察如此新鲜的恐龙尾巴,还真是头一回!亿年松柏泪,惊现恐龙尾,赶紧来了解一番吧。

 

 

 

琥珀中的恐龙标本

一段几厘米的尾巴能说明啥?

 

此次新发现的包裹恐龙尾巴的琥珀, 来自著名的琥珀产区之一——缅甸北部克钦邦胡康河谷,琥珀中的恐龙标本保存极为完好,但是仅仅一段几厘米长的尾巴能说明什么呢?针对这一小石子般大小的标本,科学家们展开了探索。

首先推测该标本的所属时期应是白垩纪中期的诺曼森阶。而且此标本非常小, 其中包裹的尾巴展开后长度约为6 厘米,推测全身长度为18.5 厘米。标本有9 节尾椎,每一节上面都附着羽毛。虽然只有一段尾巴,但可推测,这应该是一种手盗龙。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星认为,从标本的尾巴骨骼形态上看,它与典型的非鸟虚骨龙类恐龙类似,从羽毛上看,标本可归属于基干手盗龙类。

 

琥珀恐龙的复原图

只是从羽毛部分就能初步判断出一个标本的物种概况,看来羽毛这东西,也真是奇妙。

 

穿越9 900 万年的恐龙羽毛又揭示了什么?

 

如何确定该琥珀里是恐龙的尾巴?其线索就是羽毛。

如今动物家族中只有鸟类有羽毛。不过上世纪60 年代末,美国耶鲁大学古生物学家约翰·奥斯特罗姆就说了:鸟类就是恐龙变来的!的确,后来的研究也发现鸟类就是从兽脚类恐龙起源而来。因而鸟类也被称为会飞的恐龙。但是羽毛又是怎么来的呢?

 

羽毛演化模式示意图

现代鸟类的羽毛是从毛囊中长出来的。初级毛囊长出正羽,次级毛囊长出绒羽。首先是间充质细胞形成真皮层,然后和上皮细胞形成的表皮层一起,形成羽毛原基。进一步分化,就长出了羽芽。羽芽经过细胞分化增殖,就变成了毛囊。然后, 就慢慢长出了小羽毛。

那么原始生物恐龙的羽毛是怎么来的呢?有一种说法认为羽毛是从鳞片演化来的。你别看鳞片和羽毛的差距那么大, 但是实际上二者都是皮肤上的衍生物。想象一下,把鳞片打碎拉长,不就是羽毛了么?鳞片拉长以后,一开始就长出毛茸茸的羽枝,后来中间形成羽轴。再后来就长得更严密,长出了羽小枝和羽小钩。一开始恐龙从树上居高临下进行捕猎,从树上下落到地面的过程中,前肢会不停拍打。就在这个对抗地心引力的过程里,羽毛和翅膀渐渐形成。而且,羽毛有保温的作用。我们知道,一些恐龙生活的白垩纪,气温逐渐降低,那些长了羽毛的恐龙也就慢慢赢得了生存竞争(下图给出一些恐龙化石及其羽毛放大图)。

 

 

似尾羽龙复原图

绘制/邢立达 宋其金

从该标本来看,初看接近黑色, 但在适宜光照条件下,可发现标本背面有着栗棕色的羽毛,而腹面则是苍白或几乎白色的羽毛。这种上深下浅的保护色在很多现存动物身上都存在。但在白垩纪中期的琥珀中,带有羽毛的只可能是古鸟类与非鸟恐龙。在用微CT 分析里面的骨骼,又做了同步辐射扫描后,大概花了几个月的时间,科学家们最终通过确认其属于一种恐龙。

此琥珀保存了非常精致的羽毛形态学细节,这是前所未有的,因而对于羽毛的研究也是此次研究的重中之重。例如,从此次发现的琥珀中的尾巴可以直接证明,恐龙的羽毛也是有颜色的,这也是一项重要发现。原来恐龙也知道打扮自己来吸引异性!

 

琥珀中还埋藏多少惊喜?

仔细观察这块琥珀,会发现其中还有两只蚂蚁,这可不是两只普通的蚂蚁,至少在今天已经看不到这类蚂蚁的身影了,因为它们已经灭绝。灭绝?这是一个关键词。一块现如今发现的琥珀中包裹着两只已经灭绝的蚂蚁,这证明此琥珀是如假包换的古生物时期形成的。确定了它的真实身份,才有研究的意义,不是吗?

科学家们把琥珀做了荧光反应鉴别发现,树脂是一层一层盖到琥珀上面去的, 在荧光灯下面能看到许多纹路,这是不可能造假的。另外,琥珀中的蚂蚁叫作蜂蚁,它是一种灭绝的古蚂蚁,这更证明了此琥珀的真实性, 并为其年代定位提供证据。

此外,研究人员发现该琥珀所包裹的标本没有挣扎的迹象,也无明显的皂化(脂肪遇上强碱会发生的化学反应)外观,这表明标本很可能在被树脂包裹时已经死去,但标本并没有明显的腐败特征,说明它可能刚刚死亡。至于标本死因,目前还没法断定,自然死亡或被掠食者捕杀都不能排除,还需要做进一步的详细研究。

 

琥珀中的两只古蚂蚁

此前科学家们只能通过化石研究恐龙,而且大部分化石只有骨骼形态得以保留,羽毛等只能保留一些印记,从没有如此鲜活的标本呈现,因而其研究意义也十分重大。科学家们正在对此稀罕物全面展开研究,或能破解诸多恐龙未解之谜。此外,科学家们也在挖掘该地区的其他发现,以期能重塑人类对恐龙和其他脊椎动物的羽毛和软组织的理解。

 

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