世界上最幸運的科學家，這次又在琥珀里發現了什麼？
作者：邢立達
編輯：明天
最幸運的科學家，遇到過什麼天大的好事？
琥珀里除了長頸鹿，還能包得下什麼？答案是，史前一億年散發著淺藍色冷光的緬甸熒光海。
1月21日，來自中國、奧地利、加拿大等國的古生物學家在維也納宣布，他們在一枚距今約一億年的白堊紀琥珀中，首次發現了介形類——一種非常特別的甲殼動物。
緬甸麗足介類標本。攝影：陳海瀅
該研究由中國地質大學（北京）邢立達副教授和維也納大學本傑明·薩姆斯（Benjamin Sames）博士領銜，地大（北京）的萬曉樵教授、席黨鵬副教授和加拿大薩斯喀徹溫省皇家博物館瑞安?麥凱勒（Ryan C. McKellar）教授等學者共同研究。他們的成果發表在了Nature出版集團旗下開放獲取期刊《科學報告》（Scientific Reports）上[1]。
介形類屬於甲殼類，也被稱為「種子蝦」或「介形蟲」。它們的體型非常微小，通常為0.5至2毫米長。介形類的整個身體被包裹在兩片介殼當中，背部長有鉸合結構，可以自由開閉，很像是一個小小的貝殼。從大約5億年前的奧陶紀開始，地球上就有介形類出沒了。科學家已經確認發現的介形類就有大約7萬種之多，雖然大部分都已經滅絕，但仍然有1萬多種生活在今天的地球上[2]。
美國北卡萊羅納更新世地層中的介形類化石。圖片來源：Al Dente
由於介形類在地質歷史上延續時間長，種群數量大，分布廣泛，鈣化的外殼很容易被沉積物掩埋形成化石。更重要的是，它們的介殼在不同的演化階段存在一些微小的差別，特定的種類會出現在特定的地質時期，於是，介形類化石便成為了非常重要的標準化石，常常被用來判定地層的年齡。
緬甸麗足介類標本輪廓圖。繪圖：Benjamin Sames
此次新發現的介形類標本來自著名的琥珀產區——緬甸北部克欽邦胡岡谷地。據火山灰測定，此地的琥珀距今約一億年前，屬於白堊紀晚期的最早期。該時期生活在緬甸北部潮濕的熱帶環境中的動植物，常常被松柏類所流下的樹脂包裹，在漫長的地質年代中形成琥珀，並一直保存至今。
克欽邦胡岡谷地的琥珀礦區與礦井。攝影：董華寶
作為典型的水生動物，介形類在琥珀中非常罕見。此次發表的介形類，更是在中生代琥珀中首次記錄到該類動物。在此之前，世界上僅有的介形類琥珀記錄都出現在新生代，比如俄羅斯的始新世琥珀，還有墨西哥的中新世琥珀。它們都比此次發現的介形類琥珀晚了好幾千萬年。
此次發表的介形類最特別之處，並不是年代久遠，而是它巨大的體型。相比於0.5至2毫米長的介形類，緬甸標本的長度逼近13毫米。這麼大型的介形類是非常罕見的。現生最大的介形類為巨海螢（Gigantocypris），它長約25毫米，有著渾圓的瓣殼和巨大的眼睛，看上去非常可愛，但它們生活在深達900–1300米的大海中，常人難以得見。
掃描式電子顯微鏡下的希氏彎喉海螢（Vargula hilgendorfii）。圖片來源：Mark Williams
在分類上，緬甸標本被歸入介形類麗足介目。麗足介目的動物全為海生，它們的殼體較大，但是鈣化程度較弱，可能不是那麼結實，緬甸標本為單瓣的蛻殼，本身亦非常脆弱，得益於樹脂這種優良的保存介質，才能留存至今。這枚琥珀的發現，也表明在1億年前，如今緬甸北部的地區有大片的松柏類植物生長在大海的邊緣或江河入海的三角洲地區，因此才有樹脂產生於邊緣海環境，才能包裹住完全海生的海螢科介形類。這些信息這對我們理解緬甸琥珀森林的古環境，以及的介形類演化有著非常重要的作用。
緬甸麗足介類標本琥珀中包裹著的卵蛛碎片。攝影：邢立達
在這次發現的琥珀中，除了這隻介形類，還包裹著不少蟲糞顆粒，以及卵蛛科殘骸（卵蛛科是只有1-3毫米長的遊走性小型蛛形類，多分布於熱帶，棲息於落葉層和岩石下或樹冠中）。但這些包裹物與介形類之間有明顯的流紋分割邊界。這表明，樹脂先包裹了地面的介形類，經過乾燥後另一股樹脂襲來，包裹了後來粘附上去的蟲糞和卵蛛科。
緬甸麗足介類標本琥珀中分層的流紋。每條流紋都表明在原來的樹脂外面又包裹了一層新的樹脂。攝影：邢立達
在現在仍然生活在地球上的麗足介目中，有一種叫海螢科的物種與此次發現的標本非常相似。一些海螢科介形類存在細胞外發光的機制[3]，在受刺激時，會從體內排放出來的某些腺體中含有能發光的分泌物，產生淺藍色的冷光——在夜色下，整片海域都閃耀著這種清亮的光芒，營造出壯麗的生命景觀。雖然琥珀化石不能展露這個生物特性，但這仍然是一個潛在可能。
中國福建平潭沿海海螢發出生物光。攝影：一羽清寧
參考文獻：
Xing, L.D., Sames, B., Xi, D.P. McKellar, R.C., Bai, M.,, Wan, X.Q. 2018. A gigantic marine ostracod (Crustacea: Myodocopa) trapped in mid-Cretaceous Burmese amber. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-018-19877-y
Richard C. Brusca & Gary J. Brusca (2003). Invertebrates (2nd ed.). Sinauer Associates. ISBN 978-0-87893-097-5.
孫穎,任愛民,李作盛,等. 海螢熒光素類似物發光反應機理的理論研究[J]. 高等學校化學學報,2011,(11):2586-2592.
一個AI
本文來自果殼網
果殼
科學人
從論文到科普，只有一步
TAG:煎蛋 |