瞧！這塊琥珀里有恐龍

冉浩

緬甸琥珀是個(gè)大寶庫

琥珀雖然看起來晶瑩剔透，但實(shí)質(zhì)上卻是生物化石。它們是遠(yuǎn)古樹木上滴落的樹脂，經(jīng)過了漫長的地質(zhì)歷史以后慢慢形成的。雖然在化學(xué)成分上有了諸多變化，但與其他化石內(nèi)的成分幾乎完全被替換成石質(zhì)不同，琥珀的主要成分仍然是有機(jī)質(zhì)。因此，琥珀像松香一樣，是可以被點(diǎn)燃的。

今天，我們能在世界上很多地方發(fā)現(xiàn)琥珀，但多數(shù)琥珀的埋藏規(guī)模都很小，其中歐洲的波羅的海沿岸、美洲的多米尼加等地琥珀埋藏量較大，也比較著名。在我國，撫順地區(qū)也有不少琥珀出產(chǎn)。另一個(gè)距離我們較近且規(guī)模較大的化石產(chǎn)地則是緬甸北部克欽地區(qū)的胡康河谷。在古代，緬北地區(qū)受中國控制，琥珀常進(jìn)貢給皇家，也曾被稱為中國琥珀。緬甸琥珀形成于距今0.99億年前的白堊紀(jì)，硬度較高，是研究恐龍時(shí)代生態(tài)環(huán)境的非常好的科學(xué)材料。

那個(gè)時(shí)候，緬甸地區(qū)森林茂密，空氣炎熱，不時(shí)會(huì)有樹脂滴落下來，粘上或者包裹住一些東西，比如周圍活動(dòng)的小蟲。在億萬年后，它們依然生動(dòng)，我們還能在一些琥珀中看到小蟲掙扎的痕跡，甚至連它們當(dāng)時(shí)生活環(huán)境中的一些碎屑、小葉片也一同包裹，生動(dòng)地反映了它們當(dāng)時(shí)的生活場景。這些琥珀就像時(shí)間膠囊一樣，封印了遠(yuǎn)古的故事，讓我們能夠通過它們一窺過去。由于緬甸琥珀中不少珀體較大，里面能包裹的東西種類繁多，比如蒲公英的種子、蜥蜴的爪子、鳥類的毛，還有一些我暫時(shí)不能透露的東西（大家可以小小期待一下）……這些都讓我們得以一窺恐龍時(shí)代地質(zhì)環(huán)境的奧秘。我們曾經(jīng)在想，如果某一天能夠發(fā)現(xiàn)一頭被琥珀封印的小恐龍，那就更好了。

我們這個(gè)愿望終于實(shí)現(xiàn)了，盡管只是一截尾巴，而在這之前，我們也是有所斬獲的。

我們其實(shí)已經(jīng)有個(gè)鳥

團(tuán)隊(duì)首先是在2016年上半年發(fā)布了兩只古鳥類的翅膀標(biāo)本，分別被命名為“天使之翼”和“羅斯”。不過您可別指望它有多大，太大了琥珀包不住——“天使之翼”展開后為18毫米，而“羅斯”只有12毫米，換句話說，這兩只翅膀的主人大概也就只有蜂鳥般大小。

由于兩只翅膀外觀相似、大小相近，兩塊琥珀的埋藏年代和位置也相同，大家認(rèn)為它們很可能屬于同一種古鳥。從表面上觀察，兩只翅膀乍看都接近黑色，但在各種光照條件下進(jìn)行宏觀和微觀觀察之后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)天使之翼標(biāo)本是以黑色為主的胡桃棕色，而羅斯標(biāo)本的大部分區(qū)域則呈現(xiàn)出更深的棕黑色。兩件標(biāo)本的廓羽顏色從略淺于飛羽的顏色過渡到銀色或白色。

除了普通的顯微觀察，顯微CT技術(shù)也被用來對標(biāo)本進(jìn)行了掃描，這是一種非破壞性的CT技術(shù)，可以用來掃描化石，并且得到標(biāo)本內(nèi)部的三維影像。其中，天使之翼標(biāo)本保存較好，包括了橈尺骨、掌骨、指區(qū)，以及多種不同形態(tài)的羽毛。而從骨骼發(fā)育的比例上來看，兩只翅膀的主人都還是幼鳥，不過從羽毛的覆蓋程度上來看，也許它們已經(jīng)有了一定的運(yùn)動(dòng)或飛行能力。或者說，它們是早熟型的鳥類，因?yàn)橛坐B就有比較強(qiáng)的活動(dòng)能力，可以自己覓食，獨(dú)立性強(qiáng)，能夠減輕鳥父母的哺育壓力，這是一種進(jìn)化上的生存策略。

另一個(gè)特點(diǎn)是鳥的翅膀上有爪子，并且一共有三根指頭（在今天的鳥翅膀上是看不到這種結(jié)構(gòu)的）。這是一個(gè)非常重要的原始特征，既肯定了琥珀樣本的真實(shí)性，也是對過去古鳥復(fù)原形象的確認(rèn)。翅膀的主人應(yīng)該屬于已經(jīng)滅絕了數(shù)千萬年的遠(yuǎn)古反鳥。反鳥的肩帶骨骼的關(guān)節(jié)組合與現(xiàn)生鳥類的正好相反，因此而得名。反鳥的翅膀上一般有爪子，嘴巴里也有牙齒，這些都是現(xiàn)代鳥類所沒有的特征。

通過研究，更多的信息被呈現(xiàn)了出來。天使之翼標(biāo)本中存在爪子掙扎的痕跡，翅膀四周有大量的腐敗物和氣泡，這表明標(biāo)本至少在被樹脂部分包裹時(shí)還依然活著，其大部分腐敗過程在樹脂的包裹環(huán)境中發(fā)生。或者說，天使之翼標(biāo)本的主人是被樹脂活活粘死在了樹上。而羅斯標(biāo)本則沒有這些特征，說明它很可能來自一具尸體，在其接觸樹脂前就已經(jīng)完全腐敗。

反鳥，作為恐龍進(jìn)化中的一個(gè)分支，和恐龍們一同共享白堊紀(jì)，不過，它們隨著另一個(gè)姐妹分支——今鳥的崛起而逐漸走向沒落，最終在白堊紀(jì)結(jié)束的時(shí)候滅絕。

它確實(shí)是恐龍

團(tuán)隊(duì)在鳥翅膀琥珀發(fā)布之前其實(shí)已經(jīng)拿到了恐龍尾巴的琥珀，但是由于鳥類樣本較多，國內(nèi)外同行可能會(huì)有較激烈的競爭，所以，我們在兩組樣品同步研究的過程中，優(yōu)先安排鳥類樣本撰寫和論文發(fā)表，然后才來發(fā)表恐龍樣本的論文。

其實(shí)，當(dāng)你乍看琥珀伊娃的時(shí)候，最顯眼的并不是恐龍尾巴，而是兩只和恐龍尾巴保存在一起的螞蟻——已經(jīng)滅絕的蜂蟻。而那條毛茸茸的尾巴卻有些像一小截植物，并不顯眼，以至于拿到琥珀的人給它起名為“螞蟻上樹”。

不過，邢立達(dá)博士已經(jīng)在古脊椎動(dòng)物領(lǐng)域摸爬滾打了多年，他一眼就看出來，這段“植物”很可能是某種脊椎動(dòng)物的尾巴。不過，當(dāng)時(shí)并沒有完全確認(rèn)它一定是恐龍尾巴，也許是一段鳥尾巴？

為此，我們對琥珀中尾巴上的羽毛形態(tài)進(jìn)行了分析——這是一些非常原始的羽毛。你可不要以為恐龍都是一些渾身光溜溜的家伙。從20世紀(jì)末開始，就有一系列帶羽毛的恐龍化石出土，證明至少有一部分恐龍?jiān)谏笆情L有羽毛的。今天，它們沒有滅絕的后裔——鳥類，更是長有羽毛的典范。不過，從龍羽到鳥羽是經(jīng)過了漫長的演化的，化石記錄能夠反映出這種進(jìn)化的過程，科學(xué)界已經(jīng)有所了解。而琥珀中的羽毛形態(tài)原始，是恐龍羽毛演化過程的一個(gè)中間環(huán)節(jié)，這暗示著標(biāo)本的主人應(yīng)該是一條小恐龍。

為了進(jìn)一步確認(rèn)標(biāo)本主人的身份，我們使用了顯微CT、同步輻射等技術(shù)對樣本進(jìn)行了無損掃描，確認(rèn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。我們發(fā)現(xiàn)，這條尾巴內(nèi)部存在9塊尾椎骨，而且尾椎骨的形態(tài)并不同于鳥類。雖然古生物學(xué)界從沒見過琥珀里的恐龍組織，但我們已經(jīng)挖出來了足夠多的恐龍骨骼化石，對恐龍骨頭的形態(tài)已經(jīng)相當(dāng)了解！尾椎骨形態(tài)顯示，它不僅是條龍尾巴，而且屬于和鳥類關(guān)系較近的手盜龍類！

所以，這塊琥珀里面的確實(shí)是恐龍的尾巴無疑。根據(jù)這條毛茸茸的小尾巴，我們推斷它總長也就是18厘米多一點(diǎn)，所以很可能是吃昆蟲的小恐龍，并且請畫師結(jié)合手盜龍類的特點(diǎn)繪制了復(fù)原圖。當(dāng)然，有了這塊標(biāo)本，我們第一次看到了如此“新鮮”的恐龍組織，復(fù)原出的恐龍會(huì)更貼近現(xiàn)實(shí)。然而，為什么這么萌？

生物復(fù)活？還是不行……

緬甸琥珀中有很多小蟲保留下來，我們又有了古鳥和恐龍的琥珀樣本，將來還會(huì)有更多的古脊椎動(dòng)物的材料。那我們能不能像《侏羅紀(jì)公園》里設(shè)想的那樣，采用同樣的生物技術(shù)，從琥珀中提取出這些生物的DNA，然后將它們復(fù)活，重建白堊紀(jì)的生態(tài)環(huán)境，搞一個(gè)“白堊紀(jì)公園”呢？

目前看來，這一想法還不能實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橐坏┥锼劳觯w內(nèi)的DNA就開始降解——?dú)埓娴腄NA酶會(huì)破壞DNA，茍延殘喘的微生物也會(huì)參與DNA的分解，而在漫長的地質(zhì)歷史中，緩慢的自然降解也會(huì)破壞DNA。按照目前的數(shù)據(jù)，DNA的半衰期為521年，也就是每過521年，DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)就會(huì)破壞到僅剩下原來的1/2……

在這樣依次遞減的情況下，大約只要150萬年，DNA就已經(jīng)破碎到無法解讀了。即使在低溫等最佳保存條件下，最多經(jīng)過680萬年，DNA也會(huì)幾乎完全降解。盡管琥珀的密閉作用能夠隔絕一些外部環(huán)境，但琥珀中蘊(yùn)含的水分本身就是對DNA極大的威脅。更何況我們這個(gè)標(biāo)本已經(jīng)過去了9 900萬年。

因此，利用這些琥珀是無法獲得有價(jià)值的DNA信息的，目前，通過這一思路來復(fù)活恐龍，也只能停留在科幻電影中了。

不過，我們在樣本中檢出了較豐富的亞鐵離子，這是血紅蛋白的標(biāo)志之一。未來，從蛋白質(zhì)的角度進(jìn)行一下分析，倒是不錯(cuò)的。有可能的話，我們會(huì)做這方面的研究。另外，其中掃描得到的一些細(xì)致結(jié)構(gòu)也需要進(jìn)一步研究。