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缅甸琥珀中首次发现虾类化石
发布日期:2021-06-07 作者: 来源:

缅甸琥珀虾类化石标本照片及CT三维图像

  2021年6月5日,中外科学家团队在《Science Bulletin》(《科学通报》英文版)发表论文,描述了缅甸克钦邦琥珀中首例虾类化石。在世界范围内,十足目虾类的琥珀记录极为稀缺在这项工作之前,仅从墨西哥恰帕斯州的中新世琥珀中报告过一个虾类样品。我们此次报道的标本是克钦琥珀中产出的首个十足类甲壳动物,在数量和种类上丰富了该产地淡水甲壳动物的产出,并将我们对琥珀中虾类动物的记录提前了大约8000万年。

  该研究由中国地质大学(北京)、云南大学、中科院南京地质古生物研究所、中科院高能物理所、中科院北京综合研究中心、中科院大学的中国学者,联合加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆及美国哈佛大学的国际同行历时数年合作完成。

  琥珀是远古植物树脂长期埋藏于地层并经过分子聚合后形成的化石,也是一种有机宝石。产自缅甸北部克钦邦胡冈谷地的琥珀保存了各类生物化石,为学者深入研究白垩纪中期(约9900万年前)的生态系统提供了一个独特的窗口。克钦琥珀中甚至发现了半水生动物等其它琥珀产地暂无报道的罕见类群。最新研究表明,除了与淡水栖息地密切相关的众多陆生昆虫等类群以外,克钦琥珀中还保存了菊石类、双壳类、海百合及珊瑚等海生动物类群。这一组合表明,,克钦琥珀记录了白垩纪时期当时多种类型的动物栖息环境。

  此次报道的虾类琥珀标本保存在云南省的昆明龙隐虎魄博物馆,标本尺寸明显大于普通琥珀,长度约为13厘米,内部保存了四只虾。四只虾的形态一致,均属于同一个物种。由于标本第二腹节的背甲呈三角形,且腹节侧面的中部具有铰合结构,学者将其归入十足目下的枝鳃亚目。通过micro-CT、同步辐射等先进成像技术的运用,科研人员进一步发现,标本额角的上下缘都具齿、无眼后刺、外骨骼薄而光滑。这些特征将它们进一步归入对虾科,并区别于已知的所有物种,逐将其命名为琥珀晓虾(Xiaopenaeus electrinus),属名向龙隐虎魄博物馆的创始人及馆长贾晓女士致敬,种名指出生物所保存的介质。

  作为对虾科的一员,我们大家都熟悉的它的现代亲戚——市场上经常见到的竹节虾(学名:日本囊对虾 Marsupenaeus japonicus)、南美白对虾(学名:凡纳滨对虾 Litopenaeus vannamei),不难推测,学者此次报道的新物种在白垩纪时期可能也是受捕食者青睐的食物。

  琥珀化石相比于普通化石的一大特点,是呈三维立体保存而不是被压成岩石中的二维形象。这一保存方式为动物软组织的保存提供了良好的条件,便于科研人员进一步清晰地观察研究琥珀中的生物在被树脂包裹时的身体结构细节及动作,为描述和分类研究提供了更多信息。此外,我们可以看到琥珀里的晓虾头部朝向大致相同,这表明它们是同时被裹进树脂的。另外,由于它们的身体上都没有腐烂的迹象,可以判断它们是活着或者刚刚死去时就被包裹进了树脂中。

  可能有人会问,对虾不是大多数都是生活在海洋环境中吗?怎么会保存在琥珀里呢?事实上,现代的对虾也有一部分是生活在河口环境中的(尤其是体型较小的物种)。另外,这次发现的晓虾均为幼体,可能是洄游型物种,即幼体和成体分别生活在河口的淡水环境及海洋环境。

  另外,此次报道的琥珀标本中同时还包裹了约19只甲虫幼虫,属于扁泥甲科,它们通常栖息在水中的石头上。树脂从树上掉落或流下,包裹了树根部或浅水处的各种小动物,它们和晓虾一道,给我们展现了一幅中生代白垩纪时期河口环境的一个生动的缩影。

  对虾以植物、碎屑(主要为生长在其上的微藻和其他微生物)、小型甲壳类、小型软体动物和环节动物为食,扁泥甲科的幼虫则专门以藻类为食。在这块琥珀标本中对虾科和扁泥甲科的聚集现象表明,在树脂团附近有一个这些动物可以共享的食物来源。这一食物来源很可能就是造成这两种动物同时被包裹入树脂的原因。

  在琥珀的内含物中发现虾类是极其罕见的。这次发现的缅甸琥珀中的晓虾将琥珀中保存的虾类记录提前至中生代,并且提供了距今约9900万年前淡水环境中对虾科的具体实例,作为中生代琥珀中虾类的第一颗“时光胶囊”,让我们得以在现代仍然能瞥见它们当时的形态特征。

  在生物学方面,晓虾作为一个十足目虾类对虾科新属种,增加了虾类物种的丰度,扩充了虾类化石在时空上的分布范围,对研究十足目虾类的演化有着重要意义,对于恢复当时的古环境也有着很大帮助。另外,虾类作为琥珀内含物第二次出现,对于琥珀的埋藏学研究也具有重要的意义。

  该项研究获得了国家自然科学基金委“国家自然科学基金项目”、“中国科学院科研装备研制项目”、“云南省自然科学基金项目”以及加拿大自然科学与工程研究理事会、美国国家地理学会等基金的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scib.2021.05.008

缅甸琥珀晓虾复原图

以下为本文发表材料中涉及的两段视频,欢迎欣赏:

视频一:

视频二: