北京時(shí)間10月11日消息,今日,中外科學(xué)家團(tuán)隊(duì)宣布,他們?cè)诰嘟窦s一億年的白堊紀(jì)琥珀中首次發(fā)現(xiàn)了兩棲類,腹足類和昆蟲(chóng)產(chǎn)下的卵團(tuán),這對(duì)我們理解古生物的產(chǎn)卵行為,以及動(dòng)物與環(huán)境協(xié)同演化有重要的意義。該研究由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)邢立達(dá)副教授團(tuán)隊(duì),英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院教授蘇珊·E·埃文斯(Susan E。 Evans),加拿大薩斯喀徹溫省皇家博物館的教授瑞安•麥凱勒(Ryan C。 McKellar)等專家學(xué)者共同研究,其成果發(fā)表在國(guó)際知名古生物學(xué)期刊《歷史生物學(xué)》(Historical Biology)上
2 蛙卵的三維模型 供圖 白明
2016年,邢立達(dá)團(tuán)隊(duì)發(fā)表了世界上首例琥珀中的古鳥(niǎo)和恐龍,隨后幾年又發(fā)現(xiàn)了琥珀中的蛙類,蛇類,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(bǔ)充,展露了傳統(tǒng)化石很難保存的軟組織三維細(xì)節(jié),深化了我們對(duì)古動(dòng)物的認(rèn)識(shí)。”邢立達(dá)介紹,“但我們沒(méi)有預(yù)料的是,各種動(dòng)物卵,這些如此柔軟和精細(xì)的結(jié)構(gòu)也能保存得如此完好。”
學(xué)者此次研究標(biāo)本來(lái)自著名的琥珀產(chǎn)區(qū)——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(jì)中期。2000年開(kāi)始,此地陸續(xù)產(chǎn)出的白堊紀(jì)琥珀為科學(xué)家提供了獨(dú)特的森林生態(tài)系統(tǒng)記錄。
3 現(xiàn)生樹(shù)蛙的卵團(tuán) 攝影 Philip Davison
早在2016年初,邢立達(dá)團(tuán)隊(duì)就陸續(xù)獲得了各種形態(tài)的卵團(tuán),標(biāo)本先后在中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物所和高能物理研究所做了微CT和同步輻射掃描,最大限度的獲取了卵囊中的動(dòng)物胚胎細(xì)節(jié)。
“這次發(fā)現(xiàn)中最有意思的是極為罕見(jiàn)的兩棲類卵,”論文的通訊作者,邢立達(dá)團(tuán)隊(duì)的碩士生王董浩對(duì)記者介紹,“這個(gè)琥珀標(biāo)本中保存了55顆球形到卵球形的卵,平均直徑約為1.2毫米,每個(gè)卵細(xì)胞由一個(gè)凝膠狀的團(tuán)塊和一個(gè)深色的中心體組成,這可能代表了原始的卵細(xì)胞。而且,從同步輻射掃描的數(shù)據(jù)來(lái)看,這些卵形成了一個(gè)緊密的三維集群,卵緊密地排列在一起,它們本身非常柔軟,互相地?cái)D壓使它們的形狀強(qiáng)烈扭曲,從形態(tài)上,這些卵最接近兩棲類,如蛙類的卵?,F(xiàn)代的兩棲動(dòng)物卵外包有2至3層的透明膠狀保護(hù)膜,稱為卵膠膜或果凍體(jelly coats),這個(gè)結(jié)構(gòu)能保護(hù)卵,使卵維持正常滲透壓,防止病菌侵入,并使卵達(dá)到最佳受精狀態(tài)”有趣的是,卵團(tuán)表面有密集的纖維物質(zhì),它們直徑和可變長(zhǎng)度符合真菌菌絲的特點(diǎn)。“真菌感染也發(fā)生在現(xiàn)代兩棲類的卵上,并可能會(huì)影響孵化率。”王董浩解釋道。
4 蝸牛卵琥珀 攝影 邢立達(dá)
“我們?cè)?jīng)在2018年命名了琥珀中的琥珀蛙,但發(fā)現(xiàn)的蛙卵標(biāo)本并不一定就是琥珀蛙產(chǎn)下的,雖然產(chǎn)卵的動(dòng)物與琥珀蛙共享著一樣的棲息地。”兩棲類專家埃文斯教授對(duì)記者表示。
第二個(gè)標(biāo)本包含有35個(gè)卵,平均直徑為0.8毫米。與兩棲類的卵相似,這個(gè)標(biāo)本也是一個(gè)三維的團(tuán)塊,卵的凝膠體中心部分為黑色。但這些卵要相對(duì)堅(jiān)硬,它們保持圓形,而且大多數(shù)卵的中心體都有一個(gè)對(duì)稱或不對(duì)稱的同心紋層的結(jié)構(gòu)。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(gè)標(biāo)本被科學(xué)家解釋為腹足類,如蝸?;蝌因醯穆?。
第三種卵團(tuán)就像一串串葡萄,三個(gè)標(biāo)本分別包含有28個(gè)、18個(gè)和22個(gè)分離良好的卵。橢圓形的卵的長(zhǎng)軸為1至1.7毫米。所有三個(gè)琥珀中的卵都是薄片狀排列,卵以長(zhǎng)軸彼此遠(yuǎn)離的形式形成一個(gè)人字樣的圖案。一些保存較好的卵可以觀察到胚胎,胚胎沒(méi)有發(fā)育的腿或頭,可能只是處于胚胎的早期階段。整體的形態(tài)與鞘翅類的卵相似。
5 昆蟲(chóng)卵團(tuán)與胚胎特寫(xiě) 攝影 邢立達(dá)
在古生態(tài)方面,邢立達(dá)副教授表示,“卵團(tuán)是典型的軟組織,它們極少作為化石保存下來(lái),但琥珀為我們提供了一種獨(dú)特的視角,讓我們得以一窺這種生物組織。這些卵團(tuán)琥珀常?;旌现蓟闹参锼槠屠ハx(chóng)的糞便,加上它們都是被樹(shù)脂流包裹,因此這些動(dòng)物,蛙類、蝸牛與昆蟲(chóng)都與樹(shù)木有著密切的關(guān)系,是陸地森林環(huán)境中的一份子。”
科學(xué)家希望這些發(fā)現(xiàn)能鼓勵(lì)人們更加關(guān)注琥珀中卵團(tuán)的收集和識(shí)別,隨著標(biāo)本的增加,我們對(duì)古生物的生殖可能有更深的了解。
據(jù)悉,該課題研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金委“國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目”“國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目”以及美國(guó)國(guó)家地理學(xué)會(huì)等項(xiàng)目的資助。