ZG研究者在琥珀中找到恐龙时代的早期鸟类

ZG研究者在琥珀中找到恐龙时代的早期鸟类

25年前，迈克尔克莱顿在小说《侏罗纪公园》里想象，科学家在琥珀保存的蚊子体内找到了恐龙血的残迹。这当然是科幻场景，但是现在我们有了比小说更好的现实6月29日，《自然》子刊《自然-通讯》（Nature Communications）发布了一项由中加两国领衔的跨国合作研究，宣布在琥珀中发现了恐龙时代的古鸟类，距今约9900万年。

标本DIP-V-15100不同角度的显微照片，该标本被研究团队命名为“天使之翼”。图片来源：论文配图

“我从来没有奢望过我们能在琥珀里发现白垩纪的鸟类兽脚类恐龙的后裔，”论文**作者、ZG地质大学（北京）的邢立达博士说，“但它们就真真切切地出现在你面前，我才意识到这是人类S次有机会看到真实的古鸟类。 ”

这两件标本来自琥珀产区缅甸北部克钦邦胡康河谷，包括两个鸟类翅膀和部分软组织，还保存了一些已灭绝的远古昆虫后者也是化石真实性Z为直接的证据。“标本来自白垩纪中期诺曼森阶，我们将其称之为‘天使之翼’与‘罗斯’标本”，第二作者、加拿大萨斯喀彻温省博物馆的瑞安麦凯勒（Ryan C. McKellar）教授介绍说，“标本非常小，天使之翼展开后为18毫米，而罗斯只有12毫米，这极小的尺寸、骨骼的发育情况、各指的比例，都表明标本为早熟性的幼鸟。”

经过几十年研究，恐龙时代古鸟类化石已经不再是难得一见的场景。但是绝大部分化石只能保存硬质结构，也就是鸟类的骨骼，这些化石虽然十分有用，但终归缺失了皮肤和羽毛等软组织的重要信息。少部分化石（譬如ZG辽宁等地的白垩纪化石）保存在非常细腻的沉积岩中，软组织在岩石上留下了精细的印痕，保存了大量重要细节，但这也只是组织的印痕而非动物本身。直接在琥珀中找到古鸟类软组织，这还是S次。

琥珀都能保存什么？

琥珀是树脂经地质作用所形成的化石。“树脂”指的是部分植物专门分泌出来对抗捕食者和病原体的萜类化学物质，不是割开树皮就能流出来的树汁（后者是植物体内输送营养的液体，大部分是水）。树脂流出之后，除了失去挥发性物质并硬化之外，还会逐渐发生交联、聚合和环化等反应，Z终成为化石。

因为树脂粘度非常高，所以沿树流下的时候很容易裹挟上小动物和植物叶片。但更重要的是，树脂能够让被包裹的组织快速脱水，从而极大地YZ了细菌和真菌对生物尸体的分解。一些保存非常精美的琥珀化石甚至能留存亚细胞结构，能够观察到细胞核、线粒体和叶绿体的存在。

标本DIP-V-15101不同角度的显微照片，该标本被研究团队命名为“罗斯”。图片来源：论文配图

但是保存了结构却不意味着保存了分子本身。一件化石可以在看起来完全保持了骨骼结构的同时，却拥有和骨骼毫无相似之处的化学成分。生物遗体变成化石所需经历的时间十分漫长，过程中会和各种各样其他物质接触，其原本的成分几乎肯定会被更加稳定的物质取代，Z终获得的化石仅仅在外形上和原物一样，分子则基本全都变成了石头。

不过琥珀并不是普通化石，树脂基本隔绝了它和外部的接触，它能逃过一劫吗？

在20世纪80年代，有多个实验室发表结果认为能从琥珀中提取出DNA，一时间引人无限遐想。克莱顿的《侏罗纪公园》正是受到了这些结果的启发。遗憾的是，这些结果后来都无法成功复现，仔细检查发现获得的DNA几乎都是现代的，是污染产物。今天认为，那些结果是早期PCR技术缺陷所致。如果有DNA幸存，那也肯定断裂成短链了，但是早期扩增DNA严重偏向长链，只需痕量长链DNA污染就会导致假结果。改进技术之后的检测都找不到任何东西。

而进一步的研究发现，就算是木质素、纤维素和几丁质这样结实的大分子，在琥珀中也只能存在几万年几十万年。对于2500万年以上的多米尼加琥珀的研究表明，Z结实的大分子经历如此漫长时间也已经面目全非。琥珀坚硬的外壳能够阻止生物组织坍塌、破坏结构，但是树脂分子本身依然可以和生物分子借助硫基团发生各种反应。

邢立达博士说：“缅甸琥珀标本的年龄近1亿年，即便使用超高灵敏新一代DNA测序技术也几无可能获得有价值的DNA片段，因此电影《侏罗纪公园》中恐龙场景目前依旧只能留在科幻里。 ”

因此，想依靠琥珀复活远古生物是不可能了但是这不妨碍人们从中获得前所未有的精密结构细节。

早成的反鸟，曾经繁盛的旁支

根据骨骼判断，这两件标本属于鸟纲下的“反鸟类”。这个类群如此命名，是因为它的肩带骨骼关节组合与今天的鸟类正好相反。它们诞生在白垩纪，曾一度繁盛覆盖，辽西地区大量白垩纪鸟类化石（华夏鸟、始反鸟等等）都是反鸟亚纲成员，但反鸟类终究在白垩纪末期面临了和恐龙一样的灭绝命运。而与之相对的“今鸟类”则存续下来，并演化成了今天我们所见到的所有鸟类。

国际古生物协会前任主席、英国布里斯托大学的迈克尔 本顿（Micheal Benton）院士介绍道，这些反鸟类幼鸟标本已经具有了现代鸟类的羽毛类型，让我们得以从细微的角度观察到反鸟类幼鸟的羽毛生长方式，鸟翼骨骼形态学，以及羽囊、羽区和裸区等，这些细节皆是前所未见的。

两件标本目前暂时归属于同一物种，其尺寸很小，骨骼发育也不完全，因此它们都是幼鸟。但是它们的羽毛又已经发育到相当晚期的程度，初级飞羽和次级飞羽都已经十分明显。由此判断，它们应当是早成鸟：类似于今天的家鸡，出壳之后不久就能自主活动和觅食，而不需要留在巢中接受亲鸟喂养。

X射线CT重建获得的化石外形。图片来源：论文配图

论文作者之一，台北市立大学运动能力分析实验室的曾国维教授说： “‘天使之翼’标本中的双向爪痕，标本四周的大量腐败物，以及裸区暴露出的皂化外观，都表明标本至少在被树脂部分包裹时还依然活着，其大部分腐败过程在无氧环境中发生。而‘罗斯’标本则没有这些特征，说明它很可能来自一具尸体，在其接触树脂前就已经完全腐败。琥珀内没有大量腐败物和挣扎痕迹也可能是某种行为学的结果：掠食者撕下了鸟的翅膀，但没有食用，而是将它丢弃。 ”

“标本虽小，但极为难得，从某种意义上讲，它们是世界上Z小的恐龙，其体长只有3.5厘米。” 论文作者之一、中科院古脊椎所的徐星研究员说， “ 标本表明反鸟类似乎已具有现生鸟类的大部分羽毛类型，在羽毛的排列方式、颜色和微结构上都非常相似。这是我们S次在如此大规模的细节上去了解反鸟类。 ”

虽然这些琥珀不能用作复活之用，但是依然有巨大的进一步研究空间。邢立达博士透露，除了此次发表的两件鸟类化石，同批琥珀还有一批其他脊椎动物标本正在研究中。“Z终我们会看到一个强多样化的东南亚白垩纪中期脊椎动物群，这将是一个极其美妙的未来。”