新聞回放
2016年12月9日,一條震撼性的科學新聞刷爆了朋友圈,以中國地質大學博士邢立達為首的科研團隊宣布,在一塊近1億年前的琥珀中,發現了一段恐龍的尾巴組織,這是有史以來人類發現的第一件琥珀中的恐龍標本。
在美國國家地理學會評出的年度重大科學發現中,這一成果排名第二。相關論文發表在著名的生物學術期刊《Current Biology(當代生物學)》上,目前在這本刊物創刊以來的文章中排名第一,在2016年全球270萬篇論文中Altmetirc指數(這是一個根據論文傳播閱讀量來評價論文重要性的指數)排名第六。據不完全統計,該發現被中央電視臺等3 000多家國內媒體及網媒報道,美國CNN、美國《時代》雜志、美國國家地理、美國探索頻道、英國BBC、英國《每日電訊報》、日本《朝日新聞》等200余家較有影響力的國外媒體也都有報道。
你相信琥珀里能裝下恐龍不?你肯定要說,這可比把大象裝進冰箱里還要難。可是,這事兒還真的變成了現實!現在你有沒有覺得自己活在這個時代格外走運呢,因為你有幸能夠見證恐龍的真身!只不過,被裝進琥珀的不是整條恐龍,而是一小段恐龍尾巴!
這塊稀奇的琥珀意外地被科學家發現之后,一個來自中國和加拿大的14人研究團隊對它展開了細致的研究,最終得出了上述的驚人結論。
你想知道這塊琥珀是怎么被發現的嗎?這些研究者為什么能夠確定這里面藏的是恐龍尾巴?這段尾巴究竟來自哪種恐龍?本刊特約撰稿人、廣西師范大學珍稀瀕危動植物生態與環境保護重點實驗室特聘研究員冉浩就是團隊成員之一,還是讓他來和你慢慢說吧。
琥珀是個大寶庫
先說說琥珀,可能大家都知道,琥珀是遠古樹木上滴落的樹脂,經過了漫長的地質歷史以后慢慢形成的。盡管琥珀在化學成分上有諸多變化,但與其他化石的內在成分幾乎完全被替換成石質不同,琥珀的主要成分仍然是有機質。
今天,我們能在世界上很多地方發現琥珀,但多數琥珀的埋藏規模都很小,其中歐洲的波羅的海沿岸、美洲的多米尼加等地的琥珀埋藏量較大,也比較著名。在我國,撫順地區也有不少琥珀出產,那里的琥珀是大約5 000萬年前的時候由柏類植物的樹脂形成的,目前已經在其中發現了100多種小蟲。另一個距離我們較近的較大規模琥珀產地,則是緬甸北部克欽地區的胡康河谷,這塊藏有恐龍尾巴的琥珀就是邢立達博士從那里找到的。這些琥珀被礦工從礦坑里挖出來,然后運出來供人挑選,多數流入了珠寶商的手中,流入科學家手中的很少,但我們還是幸運地遇到了它。
緬甸琥珀形成于距今0.99億年的白堊紀中期,硬度較高,一般呈流水沖刷后的卵圓形。由于不少緬甸琥珀的珀體較大,里面能包裹住一些很讓人意外的東西,比如蒲公英的種子、蜥蜴的爪子、鳥類的羽毛等。這樣歷史久遠又包羅萬象的琥珀產地,并不多見。在此之前,我們的團隊已經發布了在緬甸琥珀中找到古鳥翅膀的消息,這也是第一次在琥珀中找到鳥的肢體。
事實上,我們幾乎是同時獲得古鳥翅膀和恐龍尾巴標本的。但是,考慮到鳥類翅膀會比恐龍尾巴更常見,同行間的競爭會比較激烈,所以我們優先進行了鳥類翅膀論文的撰寫和發表。于是,整個團隊把找到恐龍尾巴這事,悶在肚子里,憋了一年多……
這龍,其實很小
事實上,這塊琥珀最開始被稱為“螞蟻上樹”,里面的兩只螞蟻非常顯眼,而毛茸茸的恐龍尾巴被當成了一小截植物。但你可不要想象成霸王龍那種大家伙的尾巴,它們完全不是一個量級的,你可以很輕易地將這塊琥珀攥在手心里,而那段尾巴完全展開,也不過幾厘米長。甚至這段尾巴的主人,估計也只有18厘米多一點,你大概可以把它托在手上,真是一條非常袖珍的恐龍。我們給這個標本起名為伊娃,也是覺得它又小又可愛的緣故。
最初,我們只是認為它是一條脊椎動物的尾巴,甚至認為它可能是一條鳥尾巴。
經過研究以后才確認,這實實在在是一條恐龍的尾巴。
首先,我們通過顯微鏡認真檢查了尾巴上的羽毛結構。由于一些恐龍化石上的羽毛痕跡,古生物學家已經對恐龍表面的羽毛結構有了一些了解。你可不要認為恐龍都是電影里那樣光溜溜的家伙,其實,我們已經通過化石確認,很多恐龍都是有羽毛的!我們琥珀樣本的羽毛結構顯示,它位于恐龍羽毛演化過程的一個中間位置,而這塊標本本身,也可以作為之前的恐龍羽毛演化理論的有力支撐。
同時,我們利用多種對樣品無損的掃描技術,對琥珀的內部結構進行了3D掃描,發現其中至少存在9塊尾椎骨。雖然古生物學界從沒見過琥珀里的恐龍組織,但通過化石對恐龍骨頭已經相當了解!尾椎骨形態顯示,它不僅是條恐龍尾巴,而且屬于和鳥類關系較近的手盜龍類!
此外,保存在琥珀里的那兩只古螞蟻,它們可是貨真價實的古蜂蟻,早已徹底滅絕。這兩只螞蟻的存在,也佐證了樣本的古老性。
復活恐龍?還不行
既然有了真正的恐龍琥珀,那就再也不用像電影《侏羅紀公園》那樣去抽蚊子肚子里的恐龍血了,直接用這段尾巴來復活恐龍不就好了嗎?到時候,我們可不可以也搞個白堊紀公園?
這是我們被問到最多的一組問題,但是,很遺憾,這一想法目前不能實現。因為一般來說,自然狀態下,一個生物的DNA分子在死亡后的大約500年內就會受到嚴重的破壞,幾乎無法獲得具有遺傳信息的DNA片段了。雖然也有例外,比如在西伯利亞的永久凍土里的猛犸標本,有不少還能提取到DNA片段,因為那里像冰箱一樣,對猛犸的尸體起到了保護作用。封閉的琥珀也許有“密封保鮮”的作用,也能使DNA保存時間更長一些,但是,這塊標本已經經歷了近1億年的時間,太過久遠了,DNA的降解程度已經相當高了。而且琥珀里面的水分散失比較慢,對DNA的保存不利。因此,即便使用超高靈敏的新一代DNA測序技術,獲得有價值的DNA片段的概率也是極小的。為此,我專門咨詢過一位這方面的專業人士,回答是100萬年以內也許有希望,再久就很難了。復活恐龍的事情,大概在相當長的時間里,也只能停留在科幻影視中了。
不過,這并不意味著我們不能干點別的,我們使用了各種儀器對琥珀進行掃描和照射,結果發現,琥珀尾巴露出部分的斷面中,80%以上的鐵原子為二價,這應該是血紅蛋白和鐵蛋白的遺跡。將來,我們也許會嘗試對其中可能殘存的蛋白質進行分析。
事實上,這些年,古生物學界已經有人在從事從化石中提取蛋白質的工作,并且有數個研究團隊從距今7 000多萬年的恐龍骨骼化石中找到了疑似膠原蛋白的物質,甚至有團隊分析認為這些膠原蛋白和現代雞的膠原蛋白很接近,并以此來佐證鳥類是恐龍演化而來的觀點。
假如在普通化石中都有可能找到白堊紀的蛋白質,那么,在琥珀中,我們找到它們的機會則會增加不止一倍,應該會從中解讀出更多的信息。若是如此,這塊琥珀說不定還能給我們帶來更多的驚喜。