對研究晚中生代蛇類的演化與全球分布有重要價(jià)值

緬甸曉蛇復(fù)原圖 劉毅繪/光明圖片

本報(bào)北京7月19日凌晨電（記者張蕾）來自中國、加拿大、美國和澳大利亞的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)首次在琥珀中發(fā)現(xiàn)蛇類標(biāo)本，并揭示出一個(gè)全新的物種。這一發(fā)現(xiàn)對研究晚中生代蛇類的演化與全球分布有著重要價(jià)值，相關(guān)論文于北京時(shí)間7月19日凌晨發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》（《科學(xué)》旗下子刊）上。

與其他脊椎動(dòng)物化石相比，蛇化石極為罕見，此前人們從未在琥珀中發(fā)現(xiàn)過蛇類。論文作者之一、中國科學(xué)院動(dòng)物研究所副研究員白明認(rèn)為，這或許是因?yàn)榇蠖鄶?shù)蛇類骨骼質(zhì)地不堅(jiān)硬，能形成化石并保存下來非常不易。“我們在2016年年初陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了這些蛇類琥珀，此后耗費(fèi)了近一年的時(shí)間來重建骨骼的三維結(jié)構(gòu)。這批標(biāo)本中最重要的一件已經(jīng)有些許腐爛并暴露出骨骼，這種情況反而對顯微CT等無損設(shè)備的成像十分有利。”

通過對CT數(shù)據(jù)的重建、分割和融合，科學(xué)家們最終無損得到了標(biāo)本骨骼的高清三維形態(tài)。據(jù)論文作者之一、中國地質(zhì)大學(xué)（北京）副教授邢立達(dá)描述，琥珀蛇保存了長約4.75厘米的連續(xù)顱后骨骼，包括97枚椎骨、肋骨和部分皮膚——其中，97枚椎骨中的前87節(jié)加上肋骨構(gòu)成了軀干，剩余10節(jié)構(gòu)成尾部。“標(biāo)本的單一椎骨非常小，軀干椎體長約0.5毫米，尾椎長約0.35毫米。參照同時(shí)代的蛇類，如果標(biāo)本完整，琥珀蛇的長度大約為9.5厘米。”

蛇的祖先可以追溯到侏羅紀(jì)中期。到了晚白堊世早期（距今約1億至9500萬年），蛇類已經(jīng)有了全球性分布，南歐、非洲、北美、中東和南美都曾發(fā)現(xiàn)過蛇類化石。“此次發(fā)現(xiàn)的標(biāo)本有著明顯的腹下椎骨（前泄殖腔椎骨），一共87節(jié)（據(jù)推測應(yīng)該有160節(jié)），標(biāo)本的脊椎骨還有著特化的椎弧凹與椎弧凸——這是蛇類的重要特征，兩個(gè)結(jié)構(gòu)互相鑲嵌形成球狀窩，使得蛇的每一節(jié)脊椎骨既能牢牢相扣又能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。”論文作者之一、加拿大艾伯塔大學(xué)教授邁克爾·考德威爾（Michael W. Caldwell）介紹。

根據(jù)骨骼學(xué)特征，科學(xué)家將這件標(biāo)本命名為緬甸曉蛇（Xiaophismyanmarensis）。其中，屬名Xiaophis中的“Xiao”源自中文“曉”，旨在向發(fā)現(xiàn)該枚琥珀的賈曉女士致敬；ophis為希臘語中的蛇；種名myanmarensis則表明化石發(fā)現(xiàn)于緬甸。論文作者之一、中國科學(xué)院動(dòng)物研究所博士陳睿解釋：“‘曉’這個(gè)字有多層含義，不僅是收藏家的名字，也有破曉之意，暗示著這條蛇的原始。”

“緬甸曉蛇可以說是現(xiàn)在蛇類的祖先之一。”論文作者之一、美國中西大學(xué)教授蘭德爾·尼達(dá)姆（Randall L. Nydam）認(rèn)為，緬甸曉蛇的顱后骨骼與其他白堊紀(jì)岡瓦納蛇類具有極高的相似性，例如在阿根廷發(fā)現(xiàn)的距今9000萬年的狡蛇和恐蛇。“早期蛇的系統(tǒng)發(fā)生分析表明，緬甸曉蛇位于岡瓦納基干類群中的狡蛇、恐蛇、古裂口蛇和現(xiàn)代蛇之間。”蘭德爾·尼達(dá)姆強(qiáng)調(diào)。

科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了另一件蛇類標(biāo)本——琥珀中的蛇皮。該標(biāo)本代表了一只大型蛇類的蛻皮，鱗片呈菱形或圓菱形，鱗片間的表皮上有深線，能觀察到圓形或環(huán)狀的花紋。研究人員推測，這張蛇皮的主人體長可能達(dá)到60厘米至70厘米，是當(dāng)時(shí)緬甸琥珀森林中的大型掠食者。

此次發(fā)現(xiàn)的兩枚蛇類琥珀都富含昆蟲、昆蟲糞便和植物殘留物，指示出一個(gè)包含有淡水棲息地和潮濕溫暖的熱帶雨林的生態(tài)系統(tǒng)。科學(xué)家認(rèn)為，作為首次在中生代森林環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的蛇類，緬甸曉蛇表明古代蛇類曾生活在海洋邊緣的森林中，該地區(qū)有著更廣泛的生態(tài)多樣性。