7月21日,上海自然博物馆举行第期绿螺讲堂暨第10期“新问题沙龙”,本期新问题——世界首例琥珀中蛇类标本。由中国地质大学(北京)的邢立达副教授、标本发现者石探记贾晓女士以及蛇类研究爱好者黄天奇担任嘉宾,分别从研究过程、琥珀来源和现代蛇的分类三个角度演讲。有关研究论文已于7月19日发表于《科学》(Science)旗下子刊《科学进展》(ScienceAdvances,影响因子为11.)上。
“打开时光胶囊,我们发现了恐龙时代最神秘的动物”
第期绿螺讲堂第10期新问题沙龙
贾晓:缅甸晓蛇的来历,00:02:54开始
邢立达:发现第一枚蛇琥珀,00:07:29开始
黄天奇:走进缤纷的蛇类世界,00:51:22开始
一、缅甸晓蛇的来历
贾晓蛇琥珀发现者
年,我在打磨一批来自缅甸的琥珀原石时,忽然发现一块黑乎乎的小琥珀,里面有一段动物的包裹体。
开始我以为是一只蜈蚣,不过,我用放大镜观察后发现这只动物有脚,所以我又怀疑它可能是一个蜥蜴肋骨。蜥蜴琥珀相对比较常见,所以它就被我暂时放到了一边。
直到有一次我在香港转机的时候,看到一幅眼镜蛇骨骼画,恍然发现,它跟琥珀里的那个结构特别像!于是,尘封在一边的小琥珀被我小心翼翼打磨出来——这可能是一条珍贵的蛇琥珀。
随后我带着这块琥珀辗转去了北京,联系到中国地质大学的邢立达博士。
他看到这个标本说,“你好幸运,之前我们只找到了这类蛇的皮肤化石,你竟然找到一整条骨骼,它应该用你的名字命名”,这就是“缅甸晓蛇”的来历。
缅甸晓蛇(Xiaophismyanmarensis)
二、发现第一枚蛇琥珀
邢立达博士·副教授中国地质大学(北京)
大家好,今天是“新问题沙龙”第十期,这个系列的第一期就是我们“琥珀中的恐龙”,两年多过去了,十期活动中又有很多奇怪的新发现,今天我们也带来了一个奇怪的新发现——世界上第一只“琥珀里的蛇宝宝”。
缅甸梦魇
对于我们来说,琥珀的魅力在于,它能够把数千万年前的动物没有任何变化地送到面前。今天的这枚琥珀标本来自缅甸北部一个著名的琥珀产区——克钦邦胡冈河谷。
不过,克钦邦琥珀矿区并不太平,它控制在一个地方割据武装——克钦人民军的手里,开采情况非常混乱。
随着矿区情况好转,年开始有大量琥珀进入了中国腾冲市场,这掀起了一波高潮,同时,也使得我们中国科学家第一次有机会跟其他强国的琥珀研究者竞争——近水楼台先得月,我们以不高的价格,获取到一批重要的标本,然后等到欧美日本的反应过来,我们已经收集了很多可以研究的材料。
蛇的起源进化
这些材料像一扇大门,你推开大门,发现距今0.99亿年前,缅甸北部克钦邦胡冈谷地生活着种类多样的一群森林动物,这里就像是一个白垩纪的动物园。
蛇是否起源于“白垩纪动物园”里呢?
这是我们迄今未解的一个谜团,关于蛇类的起源,目前主要有两种假说:
一、认为它来自于洼地穴居的蜥蜴:为了在洞穴中方便生活,它退化掉了四肢、进化出透明的眼膜等等,多数学者赞成陆生起源;
二、水生起源:从苍龙或者其他水生的蜥蜴演化出来,在成为海蛇之后,再登上陆地,经历白垩纪晚期,蛇类重回大陆。
多年前,我所就读的加拿大阿尔伯塔大学系主任迈克尔·考德威尔教授,就坚持蛇是水生起源。
邢立达,迈克尔·考德威尔,兰德尔·尼达姆和白明在中科院动物所摄影/王申娜
作为研究古蛇类的专家,系主任接受我们的邀请,共同研究这只缅甸琥珀蛇。
缅甸晓蛇的故事
得到贾晓女士发现的这枚琥珀后,除了邀请系主任教授来检视标本,我们还跟中科院动物所发起了合作。
上面穿格子的“理科男”是动物所的白明副研究员,他帮助我们用同步辐射MicroCT获取三维信息,然后耗费了近一年的时间重建了骨骼的三维结构。
我曾经以为我们的蛇很完整的,建模完成后我们发现它只是一条蛇宝宝的后半身。如果参照同时代的蛇类,标本完整的话这条蛇大约长9.5厘米。
缅甸晓蛇的CT重建
这个蛇宝宝还有很多特点:
比如说从古地理角度,缅甸蛇类生存于南冈瓦纳的岛弧系统中,后成为劳亚大陆东缘的一部分,我们以前不知道缅甸这些动物到底是冈瓦纳大陆起源,还是劳亚大陆起源,那么这个例子非常好,典型的南部大陆起源。
缅甸晓蛇复原图绘图刘毅
它也指示着缅甸琥珀动物群有着更广泛的生态多样性,因为在很多动物群根本就没有可能去发现蛇的化石。
总的来说,缅甸晓蛇等蛇类琥珀的发现,是人类首次在琥珀中找到蛇类,也是首次在化石记录中发现新生蛇,其个体发生学特征在蛇类化石中可以说是史无前例,这些琥珀为自然界最成功和最具代表性的动物群之一提供了绝佳的演化线索。
三、走进缤纷的蛇类世界
黄天齐蛇类爱好者
大家好,前面的大佬讲了古蛇,接下来我来分享一些现在的蛇类。
现代蛇有超过种,比较低等一点的,比如:盲蛇总科,是很小的像蚯蚓一样的小蛇;瘰鳞蛇,是一种水系的蛇,它的皮肤有很多皱折。
还有相比之下的一些高等类型:游蛇总科、瘦蛇亚科以及屋蛇科(第二张图片就是屋蛇科剧毒的穴蝰)。
最毒的蛇是什么蛇?
不是眼镜王蛇,也不是海蛇,(在现有数据支撑下)而是内陆太攀蛇。
这个“最毒”是在“LD50半数致死量”的概念下,它是什么意思呢?就是能杀死一半试验总体的有害物质的剂量。数值越小,说明越毒。
比如用内陆太攀蛇的蛇毒注入到这个一群实验小鼠的皮下,它的LD50数据是0.mg/kg。我们来对比一下集中常见毒蛇的数据:眼镜王蛇是1.8,钩鼻海蛇是0.16左右。
内陆太攀蛇Oxyuranusmicrolepidotus
不过,我想和大家说的是,毒性和危险性并不成正比。
这个蛇分布在澳大利亚的荒漠地区,一般不大能碰到。虽然我们熟知的眼睛王蛇毒性不如它,但由于排毒量大、攻击性强,分布更广等原因,可能眼睛王蛇更危险。
最大的蛇是什么蛇?
蟒蛇类和蚺蛇类的体型可以说是最大的。
其中体长最长的蛇,是网纹蟒Pythonreticulatus(最大可靠记录为6.95米)。
网纹蟒Pythonreticulatus
最快的蛇呢?
在有可靠数据的记录下,黑曼巴蛇的行动速度最快。
据上世纪的一个实测显示,它的最高时速在11km/h左右,一般运动员的速度大概在16km/h,而且蛇是变温动物,没有人类这种恒温动物的耐力,所以黑曼巴应该是追不上一个全速奔跑的人类运动员。
黑曼巴蛇Dendroaspispolylepis图片来源:ARKIVE
从恐龙时代一直到今天,有无数动物经历过演化,这无数动人心弦的演化瞬间被千万年前偶然滴下的树脂定格在一块块小石头里,那么,下一个琥珀里的神秘动物会是什么呢?
绿螺讲堂
新问题沙龙系列
文字丨余一鸣
校对丨宋婉莉、刘哲
本文演讲稿内容仅代表嘉宾个人观点;
文中未标注图片均来自嘉宾PPT
本文为上海自然博物馆(上海科技馆分馆)原创,
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