《侏罗纪公园》里,恐龙是科学家们通过琥珀中的蚊子肚子里的一滴血液克隆出来的。科学家在琥珀里找蚊子的场景,可能至今还令许多人记忆犹新。而现在,我们大概不用找蚊子了:一支来自多个国家的古生物学研究团队,找到了一件琥珀中的恐龙标本。

 

  琥珀中的恐龙标本。图片来源:Royal Saskatchewan Museum (RSM/ R.C. McKellar)

 

  该标本所属的恐龙复原图(局部)。图片来源:Cheung Chung-tat

  你没看错,就是,琥珀,中的,恐龙。

  这项研究由中国地质大学(北京)的邢立达博士与加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆的瑞安·麦凯勒教授领衔,研究论文[1]刚刚发表在《当代生物学》期刊上。

  “没。”邢立达说,“没有先例。”他手上捧着的,是人类发现的第一个保存着非鸟恐龙的琥珀。被保存在琥珀里的,是一条小恐龙的尾部。透过它,距今约9900万年前的恐龙世界正以一种无比真实和“鲜活”的方式展现在人们面前。

  邢立达(右)和瑞安(左)在展示存有恐龙尾巴的琥珀标本。图片来源:Shenna Wang

  琥珀里的恐龙有什么特别?

  说起恐龙,人们不是想起它们在电影里那令人畏惧的形象,也许就是想到冰冷的骨架化石。骨骼化石无疑是了解恐龙的重要材料。但它们往往只能保存生物的硬质结构,而无法留住软组织。相比之下,琥珀中的动物标本能提供大量的细节。早在今年6月,邢立达和麦凯勒的团队就在琥珀中首次发现了古鸟类的翅膀。

  “之后我意识到,有着类似尺寸的非鸟小恐龙,也是有很大的几率会出现在琥珀之中的。”邢立达说。

  这一次,他们找到的是一段展开后长约6厘米的非鸟恐龙尾巴。他们推测,这只恐龙的全身长度也只有18.5厘米。“当时还是非常激动的。”邢立达回忆说,“做这行嘛,总是幻想着能有这样的时刻,但当那一刻真的到来的时候,反而很快冷静了下来。”

  这截毛茸茸的尾巴包含了至少八枚完整的尾椎,它们被三维的、具有微观细节的羽毛所包围——和生前并无二致。

  “我研究恐龙数十年,但不曾想有朝一日能看到如此‘新鲜’的恐龙。”论文的共同作者之一,加拿大阿尔伯塔大学的菲利普·柯里教授说。

  琥珀里是什么龙?

  研究者为这件珍贵的标本起名“伊娃”。“这是我硕士导师的夫人的名字。”邢立达说,“这个荣誉送给她。”为了探清伊娃羽毛掩盖下的尾椎结构,研究团队里的中国科学院动物所副研究员白明和中国科学院高能物理研究所副研究员黎刚等人,运用了多种无损成像和分析手段来进行研究。

 

  琥珀中恐龙尾巴的微CT扫描图像。图片来源:Lida Xing

  利用这样的3D重建图像,研究者们得以通过尾巴推测这条小恐龙的身份。“这只非鸟恐龙的尾部长且灵活,羽毛沿着椎体有规律地分布。”邢立达指出,这些尾椎没有融合成尾综骨或棍状尾(这样的情形常见于现生鸟类及与它们最近的兽脚类亲戚,如驰龙类),从骨骼形态上看,它与典型的虚骨龙类恐龙(coelurosaur)类似。加上来自羽毛的提示,研究者推断伊娃属于虚骨龙类下的一个演化支——手盗龙类(Maniraptora)。这类恐龙有着细长的手臂、半月形的腕骨和三指形的手掌。从大小上看,伊娃标本尺寸与一种1.6亿前生活在中国华北地区的手盗龙类——近鸟龙(Anchiornis)相近。近鸟龙的体长仅约34厘米,重约110克。

  但是,“基于目前的骨骼形态,我们尚且无法判断伊娃标本是幼年个体或成年个体。”论文的共同作者之一,台北市立大学运动能力分析实验室的曾国维教授指出,“至于伊娃标本的死因,目前我们也不好推断。”他表示,伊娃标本没有挣扎的迹象,也无明显的皂化外观,提示标本在被树脂包裹时已经死去。“但标本并没有明显的腐败特征,说明它可能刚刚死亡,是一具相对新鲜的遗骸。”

  琥珀中恐龙尾巴的主“龙”生前可能长这样。图片来源:CHEUNG Chung-tat and LIU Yi

  羽毛,能告诉我们什么

  无论这只小恐龙是什么时候因什么死去,它都给今人留下了丰富的遗产——其中之一,便是它尾巴上那被琥珀妥善保存下来的羽毛。伊娃的羽毛保留有色素的痕迹,它的尾部上表面整体呈栗色,下表面呈苍白或白色。

  “从羽毛角度,伊娃标本要更原始一些,介于似鸟龙类与尾羽龙类之间。”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星表示。

  恐龙尾巴羽毛上可见许多羽小枝。图片来源:Royal Saskatchewan Museum

  “更重要的是,这些羽毛并没有发达的中轴(羽轴),却具有许多羽小枝。”邢立达介绍说,这为羽毛演化发展模式中一个悬而不决的问题——羽小枝和羽轴谁先演化出来——提供了一点线索。“羽毛的分支结构表明,现代羽毛分枝中最细小的两层——羽支和羽小枝——是在鸟类演化出羽轴之前就已经出现了的。”他说。

  更多装着恐龙的琥珀在哪里?

  除此之外,研究团队分析了伊娃标本中的微量元素分布图。“伊娃标本的断面出现了高度富集的铁元素,近边吸收谱分析表明其中80%以上的铁样本为二价铁,这些是血红蛋白和铁蛋白的痕迹。”黎刚说。更多的后续研究还在进行中。

  “我们的发现表明,琥珀可以为沉积岩中的恐龙化石记录补充大量信息,是个非常值得大力研究的新信息来源。”邢立达说。伊娃来自缅甸北部的克钦邦胡康河谷。“我们非常期待看到这个地区的其他发现会怎样重塑我们对恐龙和其他脊椎动物的羽毛和软组织的理解。”

  虽然伊娃的“年纪”太大,我们无法用它让电影《侏罗纪公园》中的场景成真,但“通过观察多个类群,一系列生命阶段和更完整的骨骼材料,我们或许还可以进一步提升现有知识。”邢立达透露,“我们的下一步工作是寻找更多材料并分析现有的标本,以便更深入地了解标本的保存方式,以及还能这些琥珀中得到哪些其他细节。”