世界首次！琥珀中發現9900萬年前未知的蛇類標本

來自中國、加拿大、美國和澳大利亞的科學家團隊首次在琥珀中發現蛇類標本，並揭示了一個前所未知的物種。

該研究由中國地質大學（北京）的邢立達副教授、加拿大艾伯塔大學的邁克爾·考德威爾教授（Michael W。 Caldwell）、中國科學院動物研究所研究人員兼石探記創始人陳睿博士等學者共同研究。研究論文發表於國際頂級雜誌《科學》（Science）旗下子刊《科學進展》（Science Advances，影響因子為11.511）上。此次研究標本來自著名的琥珀產區——緬甸北部克欽邦胡岡谷地。此地的琥珀距今約0.99億年。胡岡谷地發現的脊椎動物琥珀為科學家提供了一個了解三維保存恐龍時代古生物的絕佳機會。2016年至今，邢立達團隊發現了世界上首例琥珀中的各種古鳥類、恐龍、介形類和蛙類琥珀。

與其它脊椎動物化石相比，蛇化石是極為稀有的。這可能是大多數蛇類骨骼的質地都不是很堅硬，能形成化石並保存下來非常不易。而且，此前人們也從未在琥珀中發現過蛇類。「我們地質大學和石探記科學團隊在2016年初陸續發現了這些蛇類琥珀，然後耗費了近一年的時間來重建骨骼的三維結構。」顯微CT為這些蛇類提供了了詳細的、立體的三維解剖結構。論文合著者之一，中國科學院動物所副研究員白明表示，這批標本中最重要的一件已經有些許腐爛，已經暴露出骨骼，這種情況反而對顯微CT等無損設備的成像十分有利，通過對CT數據的重建、分割和融合，學者們最終無損得到了所有骨骼的高清3D形態。

邢立達介紹，「我們此次發表的標本很特別，首先，這是首次在琥珀中發現過蛇類，它的骨骼特徵很特別，是一個全新的物種；其次，這是首次發現的新生蛇，讓我們可以了解古蛇的發育；第三，新發現表明古代蛇類曾在海洋邊緣的森林中生活，也指示了該地區有著更廣泛的生態多樣性；最後，新發現對晚中生代蛇類的演化與全球分布性有著重要研究價值。」

緬甸蛇類復原圖 繪圖劉毅

蛇的祖先可以追溯到侏羅紀中期，但它們的化石比較破碎，提供的信息不多。到了晚白堊世早期（約1億至9500萬年），蛇類已經有了全球性分布，南歐、非洲、北美、中東和南美都曾發現了蛇類化石。

邢立達告訴記者：「琥珀蛇保存了長4.75厘米的連續的顱後骨骼，包括了約97枚椎骨、肋骨和部分皮膚。這97枚椎骨中的前87節加上肋骨構成了軀幹，剩餘10節構成尾部。」標本的單一椎骨非常小，軀幹椎體長約0.5毫米，尾椎長約0.35毫米。參照同時代的蛇類，如果標本完整，琥珀蛇的長度大約為9.5厘米。

「此次發現的標本有著明顯的腹下椎骨（前泄殖腔椎骨），一共87節，推測總共有160節，而且標本的脊椎骨還有著特化的椎弧凹（zygantra）與椎弧凸（zygosphenes），這是蛇類的重要特徵，這二個結構互相鑲嵌著形成球狀窩，使得蛇的每一節脊椎骨都能牢牢的相扣，並且又能轉動靈活。」邁克爾·考德威爾教授介紹道。

根據其骨學特徵，學者將這件標本命名為緬甸曉蛇（Xiaophis myanmarensis）。屬名Xiaophis中的「Xiao」源自中文「曉」，向發現該枚琥珀的石探記聯合創始人、琥珀專家賈曉女士致敬，ophis為希臘語中的蛇；種名「myanmarensis」表明化石發現於緬甸。陳睿博士告訴記者：「曉，這個字有著多層含義，不僅是收藏家的名字，也有破曉之意，暗示了這條蛇的原始，此外，也與小字同音，暗示著極小的標本。」

學者發現的另一件蛇類標本是琥珀中的蛇皮，這件標本代表了一隻大型蛇類的蛻皮，鱗片呈菱形或圓菱形，鱗片間的表皮上有深線。一些區域能看到顏色的變化，但很可能不是原來的色彩，此外還能觀察到圓形或環狀的花紋。這張蛇皮的主人體長可能可達60至70厘米，是當時緬甸琥珀森林的大型掠食者。

「緬甸曉蛇可以說是現在蛇類的祖先之一，」論文作者之一，美國中西大學蘭德爾·尼達姆教授（Randall L。 Nydam）說道，「緬甸曉蛇的顱後骨骼顯示與其他白堊紀岡瓦納蛇類極高的相似性，如阿根廷發現的、距今9000萬年的狡蛇（Najash）和恐蛇（Dinilysia）。將緬甸曉蛇加入到早期蛇的系統發生分析中後發現，緬甸曉蛇位於岡瓦納基幹類群中，如狡蛇（Najash）、恐蛇（Dinilysia）和古裂口蛇（Sanajeh）及現代蛇（冠群）之間。」

邢立達，邁克爾·考德威爾，蘭德爾·尼達姆和白明在中科院動物所

此次發現的兩枚琥珀都富含昆蟲、昆蟲糞便和植物殘留物，這些琥珀內含物提供了獨特的森林生態系統記錄。緬甸琥珀中保存的一些植物和無脊椎動物都表明，這是一個包含有淡水棲息地的、潮濕溫暖的熱帶雨林生態系統。海生介形類的存在則表明，部分琥珀森林亦瀕臨海岸線。緬甸曉蛇是首次在中生代森林環境中發現的蛇類，表明早期蛇類的生態多樣性比以前的人為地更為多樣。

從古地理角度，緬甸蛇類生存於南岡瓦納的島弧系統中，後成為勞亞大陸東緣的一部分。這些蛇琥珀位於勞亞大陸東部，是中生代蛇類記錄的重要的新基準點，其明確表明蛇類在至少1億年前就已經完成了在各緯度的分布。邁克爾·考德威爾教授假設道：「緬甸曉蛇可能從水生蛇類演化而來，後來遷徙到了外來地塊的島嶼陸生環境中；特提斯海里廣泛分布著多種森諾曼階海生蛇，南美最近也發現森諾曼階的海生蛇，這都表明在陸生和水生環境中的蛇類多樣性出乎我們的意料。」

總的來說，緬甸曉蛇等蛇類琥珀的發現，是人類首次在琥珀中找到蛇類，也是首次在化石記錄中發現新生蛇，其個體發生學特徵在蛇類化石中可以說是史無前例，這些琥珀為自然界最成功和最具代表性的動物群之一提供了絕佳的演化線索。

據悉，該課題研究獲得了國家自然科學基金委「國家自然科學基金重大項目」「國家自然科學基金面上項目」以及美國國家地理學會等項目的資助。

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