對研究晚中生代蛇類的演化與全球分布有重要價值

緬甸曉蛇復原圖 劉毅繪/光明圖片

本報北京7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家團隊首次在琥珀中發(fā)現(xiàn)蛇類標本，并揭示出一個全新的物種。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值，相關(guān)論文于北京時間7月19日凌晨發(fā)表在《科學進展》（《科學》旗下子刊）上。

與其他脊椎動物化石相比，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、中國科學院動物研究所副研究員白明認為，這或許是因為大多數(shù)蛇類骨骼質(zhì)地不堅硬，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，此后耗費了近一年的時間來重建骨骼的三維結(jié)構(gòu)。這批標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，科學家們最終無損得到了標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（北京）副教授邢立達描述，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。參照同時代的蛇類，如果標本完整，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)推測應該有160節(jié)），標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。”論文作者之一、加拿大艾伯塔大學教授邁克爾·考德威爾（Michael W. Caldwell）介紹。

根據(jù)骨骼學特征，科學家將這件標本命名為緬甸曉蛇（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、中國科學院動物研究所博士陳睿解釋：“‘曉’這個字有多層含義，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、美國中西大學教授蘭德爾·尼達姆（Randall L. Nydam）認為，緬甸曉蛇的顱后骨骼與其他白堊紀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·尼達姆強調(diào)。

科學家還發(fā)現(xiàn)了另一件蛇類標本——琥珀中的蛇皮。該標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到60厘米至70厘米，是當時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)。科學家認為，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。