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一億年前的白堊紀琥珀中首次發現兩棲類、腹足類以及昆蟲產下的卵團

蛙卵琥珀。邢立達 攝

蛙卵琥珀。邢立達 攝

蛙卵的三維模型。 白明 供圖

蛙卵的三維模型。 白明 供圖

現生樹蛙的卵團。Philip Davison 攝

現生樹蛙的卵團。Philip Davison 攝

蝸牛卵琥珀。邢立達 攝

蝸牛卵琥珀。邢立達 攝

昆蟲卵團與胚胎特寫。 攝影 邢立達

昆蟲卵團與胚胎特寫。 攝影 邢立達

(神秘的地球uux.cn報道)據解放日報·上觀新聞記者獲悉,10月11日,中外科學家團隊宣布,他們在距今約一億年的白堊紀琥珀中首次發現了兩棲類、腹足類以及昆蟲產下的卵團,這對我們理解古生物的產卵行為,以及動物與環境協同演化有重要的意義。該研究由中國地質大學(北京)邢立達副教授團隊,英國倫敦大學學院教授蘇珊·E·埃文斯,加拿大薩斯喀徹溫省皇家博物館的教授瑞安·麥凱勒等專家學者共同研究,其成果發表在國際知名古生物學期刊《歷史生物學》上。

2016年,邢立達團隊發表了世界上首例琥珀中的古鳥和恐龍,隨后幾年又發現了琥珀中的蛙類、蛇類和帶觸角等軟組織的蝸牛。“緬甸琥珀的包裹體保存了栩栩如生的古生物化石,為沉積巖中的壓型化石提供了重要的補充,展露了傳統化石很難保存的軟組織三維細節,深化了我們對古動物的認識。”邢立達介紹,“但我們沒有預料的是,各種動物卵,這些如此柔軟和精細的結構也能保存得如此完好。”

學者此次研究的標本來自著名的琥珀產區——緬甸北部克欽邦胡康河谷。此地的琥珀距今約1億年,為白堊紀中期。2000年開始,此地陸續產出的白堊紀琥珀為科學家提供了獨特的森林生態系統記錄。

早在2016年初,邢立達團隊就陸續獲得了各種形態的卵團,標本先后在中國科學院動物所和高能物理研究所做了微CT和同步輻射掃描,最大限度地獲取了卵囊中的動物胚胎細節。

“這次發現中最有意思的是極為罕見的兩棲類卵。”論文的通訊作者、邢立達團隊的碩士生王董浩說:“這個琥珀標本中保存了55顆球形和卵球形的卵,平均直徑約為1.2毫米,每個卵細胞由一個凝膠狀的團塊和一個深色的中心體組成,這可能代表了原始的卵細胞。而且,從同步輻射掃描的數據來看,這些卵形成了一個緊密的三維集群,卵緊密地排列在一起,它們本身非常柔軟,互相的擠壓使它們的形狀強烈扭曲。從形態上,這些卵最接近兩棲類,如蛙類的卵。現代的兩棲動物卵外包有2至3層的透明膠狀保護膜,稱為卵膠膜或果凍體(jelly coats),這個結構能保護卵,使卵維持正常滲透壓,防止病菌侵入,并使卵達到最佳受精狀態。有趣的是,卵團表面有密集的纖維物質,它們的直徑和可變長度符合真菌菌絲的特點。“真菌感染也發生在現代兩棲類的卵上,并可能會影響孵化率。”王董浩解釋道。

“我們曾經在2018年命名了琥珀中的琥珀蛙,但發現的蛙卵標本并不一定就是琥珀蛙產下的,雖然產卵的動物與琥珀蛙共享著一樣的棲息地。”兩棲類專家埃文斯教授說。

第二個標本包含有35個卵,平均直徑為0.8毫米。與兩棲類的卵相似,這個標本也是一個三維的團塊,卵的凝膠體中心部分為黑色。但這些卵要相對堅硬,它們保持圓形,而且大多數卵的中心體都有一個對稱或不對稱的同心紋層的結構。論文作者之一、德煦古生物研究所客座研究員陳華榕表示,這個標本被科學家解釋為腹足類,如蝸牛或蛞蝓的卵。

第三種卵團就像一串串葡萄,三個標本分別包含有28個、18個和22個分離良好的卵。橢圓形卵的長軸為1至1.7毫米。所有三個琥珀中的卵都是薄片狀排列,卵以長軸彼此遠離的形式形成一個人字樣的圖案。一些保存較好的卵可以觀察到胚胎,但胚胎里面的腿或頭部還沒發育得很好,這表明其可能只是處于胚胎的早期階段,其整體的形態與鞘翅類的卵相似。

在古生態方面,邢立達副教授表示:“卵團是典型的軟組織,它們極少作為化石保存下來,但琥珀為我們提供了一種獨特的視角,讓我們得以一窺這種生物組織。這些卵團琥珀常常混合著碳化的植物碎片和昆蟲的糞便,加上它們都是被樹脂流包裹,因此這些動物、蛙類、蝸牛與昆蟲都與樹木有著密切的關系,是陸地森林環境中的一份子。”

科學家希望這些發現能鼓勵人們更加關注琥珀中卵團的收集和識別,隨著標本的增加,我們對古生物的生殖可能有更深的了解。




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