緬甸琥珀：滅絕物種“博物館”

操秀英

近日，一篇有關(guān)緬甸琥珀化石的專(zhuān)訪(fǎng)近日登上《科學(xué)》雜志封面。文章報(bào)道了中國(guó)科學(xué)家從緬甸礦區(qū)和珠寶市場(chǎng)搶救化石進(jìn)行研究的故事。

事實(shí)上，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外關(guān)于琥珀研究的成果層出不窮。琥珀為何備受古生物學(xué)家青睞，緬甸的琥珀又為什么能成為科研人員的香餑餑？

1.穿越2000萬(wàn)年至3億年的“時(shí)光膠囊”

琥珀是2000萬(wàn)年至3億年前的針葉樹(shù)等多種樹(shù)木所分泌出來(lái)的樹(shù)脂，經(jīng)過(guò)地殼的變動(dòng)而深埋在地下，逐漸演化而成的一種樹(shù)脂化石。包裹著各類(lèi)古生物的琥珀化石，一直是古生物學(xué)家倍加珍視的“時(shí)光膠囊”，具有重要的研究?jī)r(jià)值。

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）副教授邢立達(dá)說(shuō)，琥珀是一種樹(shù)脂化石，當(dāng)黏稠的樹(shù)液形成時(shí)可將一些動(dòng)物和植物包裹其中，其歷史可追溯至上千萬(wàn)年前。這些神秘的琥珀將揭曉遠(yuǎn)古時(shí)代令人驚異的場(chǎng)景，它仿佛是“時(shí)空定時(shí)器”，能將上千萬(wàn)年前某一瞬間定格保存下來(lái)，讓人們透過(guò)這種神秘的化石洞悉遠(yuǎn)古秘密。琥珀的科研價(jià)值主要體現(xiàn)在對(duì)史前古生物學(xué)的研究等方面，包括動(dòng)物、植物和同時(shí)代的古環(huán)境等等。例如，通過(guò)對(duì)琥珀中昆蟲(chóng)的研究，科學(xué)家們能夠了解生存于遠(yuǎn)古不同時(shí)期昆蟲(chóng)化石群落的面貌和當(dāng)時(shí)的生存環(huán)境，研究昆蟲(chóng)群落的生活習(xí)性與不同的物種。

科學(xué)家們都從琥珀里找到哪些寶貝？邢立達(dá)說(shuō)，從某種程度上講，從樹(shù)木上滲出的樹(shù)液就像一種微型瀝青，一旦動(dòng)物置身其中，就沒(méi)有逃脫的可能性。琥珀領(lǐng)域誕生了成百上千的科學(xué)論文?？茖W(xué)家們?cè)阽曛邪l(fā)現(xiàn)了各種蜥蜴、鳥(niǎo)類(lèi)、昆蟲(chóng)、蜘蛛等數(shù)不清的陸生動(dòng)物，甚至還有螃蟹或蠑螈等水生動(dòng)物。

邢立達(dá)發(fā)表的文章里面，有關(guān)白堊紀(jì)的脊椎動(dòng)物數(shù)量驚人：在琥珀里面發(fā)現(xiàn)保存了97節(jié)椎骨的一段幼蛇、大約2厘米大的蛙類(lèi)、還殘留有血紅蛋白的帶羽毛的恐龍尾巴，多個(gè)不同發(fā)育階段的古鳥(niǎo)等等。

其中最著名的是“緬甸曉蛇”。2018年7月，邢立達(dá)及合作者在對(duì)琥珀的研究中，首次發(fā)現(xiàn)蛇類(lèi)標(biāo)本，這條有0.99億年高齡的緬甸曉蛇，向世界揭示了一個(gè)前所未知的新物種。同時(shí)，這也是全世界首次在琥珀中發(fā)現(xiàn)新生蛇，將它“凍齡”的琥珀還表明古代蛇類(lèi)曾在海洋邊緣的森林中生活過(guò)。

緬甸曉蛇的意義又遠(yuǎn)不止演化地位這么簡(jiǎn)單。琥珀里的昆蟲(chóng)、蟲(chóng)糞以及植物殘片說(shuō)明，緬甸曉蛇曾生活在森林環(huán)境中?；仡櫷瑫r(shí)代的蛇類(lèi)化石出土環(huán)境就會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)絕大部分蛇類(lèi)都是水生的?？梢哉f(shuō)，它是人類(lèi)目前明確已知的，唯一一種生活在陸生森林的中生代蛇類(lèi)。

2.好琥珀哪里找？到緬甸去

正如《科學(xué)》雜志所說(shuō)，緬甸是琥珀研究者的寶地。

邢立達(dá)解釋說(shuō)，緬甸琥珀之所以能成為極好的研究對(duì)象，是因?yàn)槠涮厥獾牡刭|(zhì)條件及形成年代久遠(yuǎn)?！澳抢镌?jīng)是一片熱帶叢林，樹(shù)木粗壯，分泌的樹(shù)脂特別豐富，粘住了很多小動(dòng)物。最重要的是，這里的琥珀形成于約9900萬(wàn)年前，保留了白堊紀(jì)中期生物的珍貴記錄。這是大多數(shù)琥珀產(chǎn)區(qū)不具備的優(yōu)勢(shì)?！毙狭⑦_(dá)說(shuō)，而比緬甸琥珀產(chǎn)區(qū)年代更為久遠(yuǎn)的西班牙、黎巴嫩等產(chǎn)區(qū)，則要么產(chǎn)量很低，要么琥珀的品質(zhì)不好。

緬甸琥珀含有豐富的包裹體，主要有脊椎動(dòng)物、昆蟲(chóng)、植物、菌類(lèi)、土壤等。緬甸琥珀是世界上最著名的白堊紀(jì)琥珀，蘊(yùn)藏著目前已知最豐富的白堊紀(jì)生物群。緬甸琥珀形成年代比較久遠(yuǎn)，產(chǎn)出了不少價(jià)值很高的蟲(chóng)珀，里面的昆蟲(chóng)大多很完好，而且是那些已經(jīng)滅絕品種。

近幾十年里，科學(xué)家共在當(dāng)?shù)冂曛邪l(fā)現(xiàn)500多個(gè)無(wú)脊椎動(dòng)物、脊椎動(dòng)物、植物和真菌。據(jù)《科學(xué)》雜志報(bào)道，僅2018年，科學(xué)家就在緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)了321種保存完好的古生物新物種，這一年的發(fā)現(xiàn)就已經(jīng)占到目前總發(fā)現(xiàn)數(shù)（1195種）的四分之一。

有人說(shuō)，在緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)的古生物多樣性，沒(méi)準(zhǔn)會(huì)超過(guò)以前化石發(fā)現(xiàn)中的恐龍數(shù)量的總和?！澳憧赡苡X(jué)得難以置信，不過(guò)事實(shí)的確如此?！奔幽么蟀柌卮髮W(xué)的古生物學(xué)家菲利普·柯里說(shuō)。

最新的消息是，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所現(xiàn)代陸地生態(tài)系統(tǒng)起源與早期演化研究團(tuán)隊(duì)，在一枚保留有多種化石類(lèi)群的緬甸琥珀中，發(fā)現(xiàn)了水生動(dòng)物菊石。這是古生物學(xué)家初次在琥珀中發(fā)現(xiàn)菊石，為揭秘億年前熱帶海濱生態(tài)情況打開(kāi)了新的窗口。

但是，受戰(zhàn)亂影響，再加上當(dāng)?shù)亻_(kāi)掘技術(shù)相對(duì)落后，緬甸胡康河谷這一產(chǎn)區(qū)的琥珀產(chǎn)量近年來(lái)嚴(yán)重下滑。此外，商業(yè)行為也在大量消耗那些極具科學(xué)價(jià)值的琥珀。由于市場(chǎng)更加偏愛(ài)質(zhì)地純凈的琥珀，包含內(nèi)容物的部分往往被切割下來(lái)，成為邊角料。有些地區(qū)會(huì)把這些邊角料磨成粉末，添加進(jìn)線(xiàn)香等產(chǎn)品;甚至切割成更小的顆粒，填充在枕頭里，據(jù)說(shuō)有保健作用。

邢立達(dá)說(shuō)，如何保護(hù)琥珀，保護(hù)這些陳列著滅絕物種的“博物館”，是一個(gè)需要全人類(lèi)共同面對(duì)的問(wèn)題。這也正是《科學(xué)》雜志封面報(bào)道的主旨所在。

3.高科技加持 看清琥珀內(nèi)動(dòng)物標(biāo)本

雖然小小的琥珀中藏著久遠(yuǎn)的歷史，但要想搞清楚其中的秘密也非易事。科學(xué)家們都是用什么方法來(lái)一探究竟？

在轟動(dòng)一時(shí)的世界首枚恐龍琥珀的研究中，邢立達(dá)團(tuán)隊(duì)為了明確這段尾巴是古鳥(niǎo)還是恐龍留下的，利用了高分辨率顯微斷層掃描技術(shù)（顯微CT）對(duì)該琥珀中的動(dòng)物進(jìn)行了分析，獲得了包含椎體結(jié)構(gòu)等的高精度三維重建圖像。

確實(shí)，科學(xué)家們?yōu)榱嗽诓黄茐溺晷螒B(tài)的情況下觀(guān)察內(nèi)部標(biāo)本，用上了各種高科技手段。一些研究人員開(kāi)始采用同步輻射成像法，比如利用高密度X射線(xiàn)照射標(biāo)本內(nèi)的化學(xué)元素，使之能散發(fā)出特殊波長(zhǎng)的熒光。此外，還可以通過(guò)共軛焦雷射顯微鏡，可以讓標(biāo)本內(nèi)部的細(xì)小結(jié)構(gòu)成像。

邢立達(dá)團(tuán)隊(duì)及合作者在此前研究琥珀中的古鳥(niǎo)等脊椎動(dòng)物時(shí)，除了顯微CT，還用了多種無(wú)損成像和分析手段來(lái)研究它，比如北京同步輻射裝置（BSRF）的硬X射線(xiàn)相襯CT、X射線(xiàn)熒光成像和X射線(xiàn)近邊吸收譜、上海同步輻射裝置的硬X射線(xiàn)相襯CT等都派上了用場(chǎng)。他們通過(guò)對(duì)CT數(shù)據(jù)的重建、分割和融合，無(wú)損得到了隱藏在羽毛、皮肉內(nèi)部的動(dòng)物骨骼的高清3D形態(tài)。