一块琥珀以令人惊讶的完整状态保存了菊石外壳和其他沿海生物。这到底是怎么回事?
900万年前的缅甸,一团树脂滴到沙滩上,变成了琥珀。现在,这个时空胶囊让科学家们得以一窥令人惊叹的白垩纪海岸生态。
在5月中旬发表在《PNAS国家科学院院刊》上的一项研究中,由古生物学家余婷婷领导的团队首次公开了在琥珀中发现菊石的记录。这些灭绝的海洋软件动物是章鱼和鱿鱼的古老亲戚,永远不会离开海洋。所以从陆源琥珀中发现海中菊石是一个惊人的发现,就像古代海底出现的恐龙遗骸一样。
“琥珀是一种古老的树脂,通常只捕捉一些陆生昆虫,植物或动物,”合著者,中国科学院南京地质古生物研究所的古生物学家王波说。“在琥珀中发现的海洋生物非常罕见。」
研究人员怀疑这种树脂可能来自生长在海边的一棵树,它覆盖了一个菊石壳和其他沿着海滩漂流的漂浮物。同时,它还包括其他水生生物──海螺和一些等足类动物──以及沿海森林凋落物中的居民,包括螨类、苍蝇、甲虫、蜘蛛、寄生蜂、马陆和蟑螂。
“如此特殊的组合构成了一个真实而美丽的白垩纪海岸微缩模型,简直令人兴奋!洛杉矶县自然历史博物馆的古生物学家Jann Vendetti说,她没有参与这项研究。虽然这种菊石可能是最耀眼的发现,但这项研究的真正价值可能是在单一样本中展示这个时代如此高度的生物多样性。
“这里曾经有一个相互联系的生物群落,这个想法可能毕竟很重要,”合著者、古生物学家、印第安纳大学布卢明顿分校名誉教授大卫·迪尔彻(David Dilcher)补充道。
菊花石是一种生活在恐龙时代的带壳软体动物。它的起源可以追溯到4亿多年前。这些动物在大约6600万年前与非拉脱维亚恐龙一起灭绝,但它们已经遍布世界各地,并进化成丰富多彩的多样性。菊石中的物种可能就像它们的现代软件动物表亲一样,能够适应不同水深的生活,体积也是多种多样的。有的不到1厘米宽,有的能长到2.4米多宽,像巨型海怪。
如果你有护目镜、蛙鞋和时间机器,你可能会看到大量的菊石在白垩纪海洋的古老珊瑚礁之间穿梭,并伴有鱼类和海洋爬行动物,如鱼龙(一种类似海豚的鱼)和沧龙(一种巨型龙)。
“如果你在浅水区潜水,你肯定会看到菊石,”卓克斯大学专门研究软体动物化石的古生物学家乔斯林·塞萨说。“它们现在就像蜗牛爬来爬去一样常见。」
从菊石的内部结构来看,这个包裹着琥珀的菊石是Puzosia(Bhimaites)的亚成体。王波说,这种菊石出现在9900万年前的琥珀中是合理的。这个亚属最早出现在1亿多年前,至少活到9300万年前;科学家甚至可以用这种化石来估计海洋沉积物的年龄。
虽然菊石已经被研究了几个世纪,但它们仍然笼罩在神秘之中。例如,带有软组织痕迹的菊石化石数量相当稀少,因此很难重建它们的身体。现在我们知道它们的空壳可以作为化石保存在琥珀中,研究人员有可能实现另一个更缥缈的梦想发现:一种被困在树脂中的菊石,刚刚被冲上岸就保存了下来。
这项发现只不过是缅甸北部胡康河谷(Hukawng Valley)叫人瞠目结舌的最新发现而已,2000多年来,人们都在这里挖掘琥珀。 近十年来,这个河谷已经转型为古生物学绿洲,科学家在这里找到有羽毛的恐龙尾巴,和包裹在琥珀中的完整幼鸟与蛇。
然而,对缅甸琥珀的研究是困难的,如果不是危险的话。该矿位于缅甸克钦邦,缅甸政府和克钦独立组织在此交战数十年。这个组织为当地少数民族克钦族的独立而战,其叛乱所需的资金依赖于当地的自然资源,包括康虎山谷的琥珀矿脉。
很多具有很高科学价值的琥珀标本因为私下交易而被出版。为了交易,化石会先被切割打磨。研究人员要么自己去缅甸的琥珀市场,要么与私人琥珀收藏家合作,最近研究中描述的所有菊石都来自私人琥珀收藏家。
王波说,当化石出土时,当地经纪人认为菊石只是一只大蜗牛。他的朋友董华宝是一位琥珀经纪人,他试图向许多收藏家出售这块化石,但由于它体积大,不够新鲜,所以卖不出去。后来上海的琥珀收藏家夏方元看到这个化石的图片,认出这可能是琥珀中的菊石。他立即买下了这块琥珀,并将其纳入上海灵珀阁琥珀博物馆收藏。
“他不在乎价格,没关系,”王波说道。“如果是菊石,他会高兴的。」
夏方元还深入参与了琥珀的收藏和研究:他与王波合作多年,并被列为多份琥珀化石科学期刊的合著者,包括《美国科学院院刊》的最新文章。2018年,包括王波在内的研究人员以他的名字命名了一种新的化石昆虫。夏方元向古生物学家开放了他的博物馆收藏的化石,但目前灵坡和胡珀博物馆的知名度并不高。博物馆外的研究人员必须直接联系王波或夏方元才能浏览化石收藏。
专门研究缅甸琥珀的中国地质大学古生物学家邢立达表示,中国私人琥珀博物馆的兴起是一个迷人而复杂的趋势。他说,毕竟最稀有、最有趣的琥珀标本非常昂贵,超过了一些研究机构所能支付的预算。
“与此同时,一些收藏家也希望拯救这些标本,”他在一封电子邮件中写道。“中国的私人博物馆发展迅速,但仍有很大的提升空间。」
王波说,将来会有更多的发现,包括琥珀中更多的菊石。5月初,他的老熟人给他看了缅甸琥珀中菊石的第二张照片。他补充说,夏方元的收藏和其他私人博物馆还有其他科学发现,正在准备出版。