琥珀中發(fā)現(xiàn)恐龍化石或能破解史前“謎團”

李晨陽

繼2016年6月底，中外科學(xué)家首次公布琥珀中的古鳥類標本后，這個團隊于12月9日爆出一個更加驚人的消息：他們在琥珀中發(fā)現(xiàn)了有史以來第一件恐龍標本（尾部）！

琥珀堪稱大自然的博物館。與沉積巖化石相比，琥珀中的動物能夠保留許多與生前幾乎無異的細節(jié)。得益于此，人類終于有機會一睹恐龍的真容。

這項研究由中國地質(zhì)大學(xué)（北京）的邢立達博士與加拿大薩斯喀徹溫省皇家博物館的瑞安·麥凱勒教授領(lǐng)銜研究。論文發(fā)表于《細胞》出版集團旗下的《當代生物學(xué)》雜志。

一棵黑乎乎的“掃帚菜”

2015年秋天，邢立達在一個琥珀商那里看到了這塊琥珀?！八嬖V我這里面有棵植物還是什么怪東西，我一看，還真像一棵黑乎乎的掃帚菜?！毙狭⑦_回憶道，“我仔細觀察了一下上面的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了帶有羽枝和羽軸的羽毛結(jié)構(gòu)，那這肯定是一個動物啦！”

就這樣，邢立達請單位購入了這塊琥珀，不過那時候他還拿不準，這個標本究竟來自鳥類還是非鳥恐龍。

科學(xué)家團隊獲得這塊琥珀后，就開始采取多種無損成像和分析手段對其中的樣本進行研究。中科院動物所的顯微CT和北京同步輻射裝置（BSRF）的硬X射線相襯CT和X射線熒光成像、X射線近邊吸收譜，以及上海同步輻射裝置的硬X射線相襯CT等都派上了用場。他們通過對CT數(shù)據(jù)的重建、分割和融合，無損得到了隱藏在羽毛內(nèi)部的尾部脊椎的高清3D形態(tài)。

論文作者之一，中科院古脊椎所研究員徐星仔細研究了標本的骨骼形態(tài)，發(fā)現(xiàn)它的尾椎腹側(cè)有明顯的溝槽結(jié)構(gòu)，與典型的非鳥虛骨龍類恐龍類似，而區(qū)別于典型的古鳥類；再從羽毛演化角度來看，則可將其歸屬于基干手盜龍類，介于似鳥龍類與尾羽龍類之間。

就這樣，“掃帚菜”的身份被確定了下來，它是一段來自非鳥恐龍的尾巴。它的背面有著栗棕色的羽毛，而腹面則是蒼白或幾乎白色的羽毛，與很多現(xiàn)生動物一樣，呈現(xiàn)出上深下淺的保護色。尾巴標本很小，即便完全展開也只有6厘米，由此推測那只小恐龍全長也只有18.5厘米。科學(xué)家給它取名叫“伊娃”。

“我研究恐龍數(shù)十年，并不曾想過，有朝一日能看到如此‘新鮮的恐龍?！闭撐淖髡咧唬幽么蠡始铱茖W(xué)院院士、阿爾伯塔大學(xué)教授菲利普·柯里說。

它揭示了很多秘密，又留下了許多問題

伊娃標本上保存了非常精致的羽毛形態(tài)學(xué)細節(jié)，包括尾部羽毛與羽囊的排列方式，甚至微米級的羽衣特征。更重要的是，這些羽毛都具有纖細的羽干，長有交替的羽枝和連續(xù)且均勻的羽小枝?！斑@些特征為羽毛發(fā)育的模型猜想提供了依據(jù)，證實羽枝融合形成羽軸時，就已經(jīng)具有羽小枝了?！丙渼P勒教授說。

研究團隊還通過BSRF的同步輻射X射線熒光成像，獲得了化石斷面的微量元素分布圖，其中鈦、鍺、錳、鐵等元素的分布與化石的形態(tài)吻合度很高，蘊含著豐富的埋藏學(xué)信息。

中科院高能所副研究員黎剛解釋：“伊娃標本的斷面出現(xiàn)了高度富集的鐵元素，近邊吸收譜分析表明，其中80%以上的鐵樣本為二價鐵，這些是血紅蛋白和鐵蛋白的痕跡?！?/p>

不過，伊娃也留下了很多有待科學(xué)家探討的問題。臺北市立大學(xué)運動能力分析實驗室教授曾國維告訴記者，基于目前骨骼形態(tài)，還無法判斷伊娃標本是幼年個體還是成年個體。此外，它沒有掙扎的跡象，也沒有明顯的皂化外觀，很可能在被樹脂包裹時已經(jīng)死去。但標本又沒有明顯的腐敗特征，說明它可能剛剛死亡，是一具相對新鮮的遺骸。至于伊娃標本的死因，目前還沒法斷定，自然死亡或被掠食者捕殺都不能排除，還需要進一步的詳細研究。

在后續(xù)研究中，科學(xué)家還對琥珀進行了納米CT掃描，目前數(shù)據(jù)正在重建階段。

“我們盡量采用無損方式去檢測它。”中科院動物研究所副研究員白明說，“因為這樣的琥珀可遇不可求，目前全世界也就只有這么一塊。”

白明坦言，相比無脊椎動物，琥珀中的脊椎動物更難研究。每一塊包含脊椎動物的琥珀，在重建中都面臨著種種難題。他們?yōu)橐镣拗亟撕芏?D圖片，但是都沒能得到可靠性高的單個錐體三維形態(tài)圖，因為所有錐體的很多細節(jié)都未保存下來，或者呈現(xiàn)為碎塊狀。好在伊娃整體呈現(xiàn)出一種“皮包骨頭”的狀態(tài)，使科學(xué)家們能夠獲得骨骼的整體形態(tài)信息。

琥珀還埋藏著多少驚喜？

無論是之前發(fā)現(xiàn)的古鳥類翅膀，還是這次的恐龍尾巴，這些標本都出自著名的琥珀產(chǎn)區(qū)—緬甸北部克欽邦胡康河谷。

邢立達介紹，那里曾經(jīng)是一片熱帶叢林，樹木粗壯，分泌的樹脂特別豐富，粘住了很多小動物。最重要的是，這里的琥珀形成于約9900萬年前，保留了白堊紀中期生物的珍貴記錄，這是大多數(shù)琥珀產(chǎn)區(qū)所不具備的優(yōu)勢。而比緬甸琥珀產(chǎn)區(qū)年代更為久遠的西班牙、黎巴嫩等產(chǎn)區(qū)，則要么產(chǎn)量很低，要么珀質(zhì)不好。

種種原因，讓學(xué)者們的眼光聚焦在緬甸胡康河谷這塊“寶地”。但白明告訴記者，受戰(zhàn)亂影響，再加上當?shù)亻_掘技術(shù)相對落后，這一產(chǎn)區(qū)的琥珀產(chǎn)量近年來嚴重下滑。

除了天然的稀缺性，商業(yè)行為也在大量消耗那些極具科學(xué)價值的琥珀。由于市場更加偏愛質(zhì)地純凈的琥珀，包含內(nèi)容物的部分往往被切割下來，成為邊角料。有些地區(qū)會把這些邊角料作為取暖、做飯的燃料；或者磨成粉末，添加進線香等產(chǎn)品中；甚至將其切割成更小的顆粒，填充在枕頭里，據(jù)說有保健作用。

邢立達表示，“伊娃”恐龍化石原本應(yīng)該更加完整，有可能是在挖掘、保存和交易的過程中斷裂，只剩下一截尾巴。

如何保護琥珀，保護這些陳列著滅絕物種的“博物館”，是一個需要全人類共同面對的問題。