2021年6月5日,中外科學家團隊在《Science Bulletin》(《科學通報》英文版)發(fā)表論文,描述了緬甸克欽邦琥珀中首例蝦類化石。在世界范圍內,十足目蝦類的琥珀記錄極為稀缺,此前唯一一例報道是2019年,學者在墨西哥恰帕斯州中新世琥珀中發(fā)現(xiàn)的長臂蝦科的記錄。因此,本次發(fā)現(xiàn)填補了緬甸琥珀十足目蝦類的產出空白,將琥珀蝦類的保存記錄提前了大約8000萬年,對研究蝦類的分布與演化有著重要意義。
該研究由中國地質大學(北京)、云南大學、中科院南京地質古生物研究所、中科院高能物理所、中科院北京綜合研究中心、中科院大學的中國學者,聯(lián)合加拿大薩斯喀徹溫省皇家博物館及美國哈佛大學的國際同行歷時數(shù)年合作完成。
緬甸琥珀中首次發(fā)現(xiàn)蝦類化石
琥珀是遠古植物樹脂長期埋藏于地層并經(jīng)過分子聚合后形成的化石,也是一種有機寶石。產自緬甸北部克欽邦胡岡谷地的琥珀保存了各類生物化石,為學者深入研究白堊紀中期(約9900萬年前)的生態(tài)系統(tǒng)提供了一個獨特的窗口。琥珀中甚至發(fā)現(xiàn)了半水生動物等其它琥珀產地暫無報道的罕見類群。最新研究表明,除了與淡水棲息地密切相關的眾多昆蟲類群以外,胡岡谷地的琥珀中還保存了菊石類、雙殼類、海百合類及珊瑚類等海生動物類群。這一組合表明,白堊紀時期,胡岡谷地區(qū)域為多種類型動物提供了適宜的棲息環(huán)境。
標本尺寸明顯大于普通琥珀
此次報道的蝦類琥珀標本保存在云南省的昆明龍隱虎魄博物館,標本尺寸明顯大于普通琥珀,長度約為13厘米,內部保存了四只蝦。四只蝦的形態(tài)一致,均屬于同一個物種。由于標本第二腹節(jié)的背甲呈三角形,且腹節(jié)側面的中部具有鉸合結構,學者將其歸入十足目下的枝鰓亞目。通過顯微CT、同步輻射等先進成像技術的運用,科研人員進一步發(fā)現(xiàn),標本額角的上下緣都具齒、無眼后刺、外骨骼薄而光滑。這些特征將它們進一步歸入對蝦科,并區(qū)別于已知的所有物種,遂將其命名為琥珀曉蝦,屬名向龍隱虎魄博物館的創(chuàng)始人及館長賈曉女士致敬,種名指出生物所保存的介質。
作為對蝦科的一員,我們大家都熟悉的它的現(xiàn)代親戚——市場上經(jīng)常見到的竹節(jié)蝦(學名:日本囊對蝦)、南美白對蝦(學名:凡納濱對蝦),不難推測,學者此次報道的新物種在白堊紀時期可能也是很受捕食者青睞的食物。
緬甸琥珀中的曉蝦將琥珀中保存的蝦類記錄提前到中生代
琥珀化石相比于普通化石的一大特點,是呈三維立體保存而不是被壓成巖石中的二維形象。這一保存方式為動物軟組織的保存提供了很好的條件,讓科研人員可以更清晰地觀察研究琥珀中的動物在被樹脂包裹時的身體結構細節(jié)及動作,為描述和分類研究提供了更多信息。我們可以看到琥珀里的曉蝦頭部朝向大致相同,這表明它們是同時被裹進樹脂的。另外,由于它們的身體上都沒有腐爛的跡象,可以判斷它們是活著或者剛剛死去時就被包裹進了樹脂團。
可能有人會問,對蝦不是大多數(shù)都是生活在海洋環(huán)境中嗎?怎么會保存在琥珀里呢?事實上,現(xiàn)代的對蝦也有一部分是生活在河口環(huán)境中的(尤其是體型較小的物種)。另外,這次發(fā)現(xiàn)的曉蝦均為幼體,可能是洄游型物種,即幼體和成體分別生活在河口的淡水環(huán)境及海洋環(huán)境。
另外,此次報道的琥珀標本中同時還包裹了約19只甲蟲幼蟲,屬于扁泥甲科,它們通常棲息在水中的石頭上。樹脂從樹上掉落或流下,包裹了樹根部或淺水處的各種小動物,它們和曉蝦一道,給我們展現(xiàn)了一幅中生代白堊紀時期河口環(huán)境的一個生動的縮影。
對蝦以植物、碎屑(主要為生長在其上的微藻和其他微生物)、小型甲殼類、小型軟體動物和環(huán)節(jié)動物為食,扁泥甲科的幼蟲則專門以藻類為食。在這塊琥珀標本中對蝦科和扁泥甲科的聚集現(xiàn)象表明,在樹脂團附近有一個這些動物可以共享的食物來源。這一食物來源很可能就是造成這兩種動物同時被包裹入樹脂的原因。
在琥珀的內含物中發(fā)現(xiàn)蝦類是極其罕見的。這次發(fā)現(xiàn)的緬甸琥珀中的曉蝦將琥珀中保存的蝦類記錄提前到中生代,并且提供了距今約9900萬年前淡水環(huán)境中對蝦科的具體實例,作為中生代琥珀中蝦類的第一顆“時光膠囊”,讓我們得以在現(xiàn)代仍然能瞥見它們當時的模樣。
在生物學方面,曉蝦作為一個十足目蝦類對蝦科新屬種,增加了蝦類物種的豐度,擴充了蝦類化石在時空上的分布范圍,對研究十足目蝦類的演化有著重要意義,對于恢復當時的古環(huán)境也有著很大幫助。另外,蝦類作為琥珀內含物第二次出現(xiàn),對于琥珀的埋藏學研究也具有重要的意義。
該項研究獲得了國家自然科學基金委“國家自然科學基金項目”、“中國科學院科研裝備研制項目”、“云南省自然科學基金項目”以及加拿大自然科學與工程研究理事會、美國國家地理學會等基金的資助。
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