中英澳加四国古生物学家发现一亿年前蜗牛琥珀,连触角都清晰可见!

中英澳加四国古生物学家发现一亿年前蜗牛琥珀,连触角都清晰可见!飞入寻常百姓家
来源:新民晚报   作者:姜燕   2018-10-12 09:55

新民晚报讯(记者 姜燕) 10 12 日,中、英、澳、加等国的古生物学家在北京宣布,他们发现了世界上首例保存了触角等软组织 的白垩纪蜗牛琥珀 ,该研究成果在专业学术刊物《白垩纪研究》在线发表。

图说:缅甸琥珀中带触角等软组织的蜗牛 来源/邢立达 摄

此次新发现的标本来自著名的琥珀产区,缅甸北部克钦邦胡冈谷地。据矿区的火山灰测定,此地的琥珀距今约一亿年前,属于白垩纪晚期的最早期。该时期生活在缅甸北部潮湿的热带环境中的动植物,常常被柏类或南洋杉类所流下的树脂包裹,在漫长的地质年代中形成琥珀,并一直保存至今。

世界各地的琥珀都以特异保存各种软组织而著名,比如羽毛的羽小枝、小鸟的外耳孔、眼睑等细节;还可以保存昆虫的眼睛以及生殖器,甚至立体的蠕虫和真菌,这些信息通常是古生物学家无法从其他化石记录中获知的重要信息。因此,琥珀提供了更完整的关于古生物形态学、多样性和行为的记录。

2016年一个偶然机会,邢立达团队在琥珀收藏家刘岩处发现了一枚很特别的蜗牛琥珀,其中包裹着两个蜗牛。令人称奇的是其中一个蜗牛头部保存有成对的触角,触角底部的小黑点则是残留的眼睛,其足部也得以保存,足部有一个奇特的盘状特征,很可能是被树脂和一些组织覆盖的厣(壳盖)。

“在琥珀中看到蜗牛的眼睛是很奇妙的事情!”中国地质大学副教授邢立达告诉记者,“蜗牛的眼睛位于身体前端的头部──触角基部与触角上。通常,一对触角的蜗牛,如山蜗牛等,眼睛位于触角基部;而两对触角的蜗牛,如非洲大蜗牛等,眼睛则位于大触角上。我们在这次发现的琥珀标本上观察到一对触角,触角基部的小黑点是它的眼睛,这是我们首次在琥珀中发现有如此丰富软组织的蜗牛化石。”


图说:缅甸琥珀中带触角等软组织的蜗牛的3D重建 来源/邢立达 制图

腹足类专家杰弗里·史迪威教授表示,从形态学上看,这次发现的蜗牛琥珀标本的壳体形状、生长线、螺层数、缝合线、斜孔径、脐孔、有厣与山蜗牛超科(Cyclophoroidea)形态学特征一致;研究团队初步确定这个新标本属于这个超科的早期成员,有可能归属于这个超科中的山蜗牛科(Cyclophoridae)或其他类群。山蜗牛超科有着广泛的地质记录,化石记录可以追溯到欧洲侏罗纪晚期,现生类群也常见。不过,标本有着三个至三个半螺层,我们推断它是幼年个体,这会给我们的鉴定带来不确定性,比如它也可能属于与山蜗牛科有着相似形态的物种。

知名的琥珀专家,苏格兰国家博物馆安德鲁•罗斯教授介绍道:“在我们此次描述之前,中生代琥珀从未记录过如此详尽的蜗牛软组织。一些新生代的琥珀,如始新世波罗的海琥珀中的蜗牛有触角,中新世多米尼加琥珀中前鳃类虫昌蜗牛科也有一些软组织,但都不如这次发现的完好。”

那么,这只蜗牛是如何被树脂包裹并形成琥珀的呢?这首先要从树脂说起,树脂通常聚集在树内外的空隙或创口处,从树枝上滴下来,或者沿着树皮外流。这些溢出树外的树脂简直就是小型无脊椎动物的诱捕器,而且这个过程非常迅速。目前学者在琥珀中发现了节肢动物交配、产卵、孵化、进食以及各种共生关系,这表明了这些不幸的动物是被树脂快速包裹起来。对于蜗牛而言,它的防御方式是在受到威胁时缩回壳里,所以,当树脂吞没蜗牛时,绝大多数蜗牛会缩回壳内,或树脂淹没的经常是空的蜗牛壳。

“我们可以复原这枚蜗牛琥珀的形成过程,”邢立达解释道,“蜗牛伸出触角正在爬行,溢出的树脂首先包裹住蜗牛的壳体,防止了蜗牛的柔软部分缩回,蜗牛试图从树脂中挣脱出来,开始伸展足部,但是它的足部和触角随后被继续溢出的树脂吞噬,蜗牛体内的气体和液体随后挤出到树脂里,形成了泡泡,部分挡住了它的头部和足部。再经过沧海桑田,这块树脂最终变成了琥珀。”

该研究由中国地质大学副教授邢立达领衔,苏格兰国家博物馆教授安德鲁•罗斯(Andrew J. Ross)、澳大利亚莫纳什大学教授杰弗里·史迪威(Jeffrey D. Stilwell)和加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆教授瑞安•麦凯勒(Ryan C. McKellar)共同研究。

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腹足纲是动物中仅次于昆虫纲的第二大纲,由409个现生的科及约202个化石科组成。它们的化石纪录的历史最远可追溯至晚寒武世。腹足类动物有着明显且发达的头部,腹面有肥厚而广阔的足,所以得名。大多数腹足类还有螺旋卷曲的外壳,内脏器官则失去了对称性。相比昆虫等节肢动物而言,腹足类在琥珀中比较罕见。

蜗牛的眼睛与人类相似,也是由角膜、晶体、视网膜与神经所组成,但构造却十分简单,所以只能感觉光和影的变动,并不能真正看见物体的样子。

蜗牛的触角是其最重要的感觉器官,可以感知环境和空气湿度的变化,并为自身运动探测路线。触角在感知到危险、触碰到东西、或空气湿度发生变化时会收缩,而在感知不到危险的情况下才会伸展出来。蜗牛触角的伸出则是依靠血压来控制平滑肌伸展,血压上升的速度明显慢于非条件反射,所以蜗牛伸出触角的过程比收缩要缓慢得多。


编辑:易蓉

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