世界上第一個琥珀蛇標本：沉睡「蛇美人」

世界上第一個琥珀蛇標本：沉睡「蛇美人」

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本文為《新發現》雜誌專欄文章，謝絕一切轉載！

撰文：邢立達 中國地質大學(北京)

我想告訴大家一個很棒的消息。我和加拿大艾伯塔大學的邁克爾·考德威爾教授（Michael W. Caldwell），中國科學院動物研究所的陳睿博士等學者在古代蛇類研究中有了重大發現：我們首次在琥珀中發現了蛇類標本，而且那是一個全新的物種。這篇論文發表於7月的《科學》（Science）子刊《科學進展》（Science Advances）上。

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機緣巧合的發現

這兩塊神奇的、包含著古老蛇類的琥珀標本，經歷了曲折的故事。它來自著名琥珀產區——緬甸北部克欽邦胡岡谷地。這片區域所出產的琥珀距今約0.99億年。大家一定會覺得這個地名有些熟悉——沒錯，我們的團隊從這裡出產的化石中多次發現了被古老樹脂封印的古脊椎動物標本。

2016年，我們在出產於此的化石里發現了世界上首例琥珀中的古鳥類和恐龍；2017年，發現了琥珀中的雛鳥、完整古鳥和介形類；2018年早些時候發現了蛙類琥珀；這次又發現了蛇類！一億年前的胡岡谷地，一定非常熱鬧而美麗，有著豐富的生態多樣性。珍貴的蛇類琥珀標本讓我們窺見了晚中生代蛇類的秘密的一角。

目前科學家研究的絕大多數琥珀都是從公開的琥珀市場購得的。2016年初，一位熟悉的琥珀商人向我兜售一塊「鱷魚皮」，這是一塊包含相當大的皮膚的琥珀。我笑著接過標本，心想著這大概率是一隻碩大的蜥蜴，但眼前奇怪的模式卻令我心裡咯噔一下，如此均勻的菱形鱗片讓我想起蜥蜴的親戚：蛇。

https://www.zhihu.com/video/1003243242833391616

我當即就聯繫了多年好友、廣東省生物資源應用研究所的蛇類研究專家張亮先生。他看了照片之後覺得很有趣，告訴我：「由於身體結構的差異，蜥蜴身體的不同區域的鱗片形態並不一致，但蛇軀幹上的鱗片其大小和形狀很均勻。蛇的鱗片比較柔軟，蜥蜴的則比較硬甚至還有皮內成骨。」這塊琥珀出現的皮膚面積很大，鱗片的大小和形狀非常均勻，從鱗片形狀可以推斷是屬於某種蟒或蚺。至此，我們手頭上就有了緬甸琥珀中第一塊蛇類琥珀的證據。

隨後我聯繫了我就讀碩士時的母校——加拿大艾伯塔大學生物系的主任，著名的古生物學家邁克爾·考德威爾教授（Michael W. Caldwell），他對蛇、滄龍等有鱗目化石非常熟悉。他支持這塊琥珀中的皮膚屬於蛇類的看法，並與我相約加拿大一起觀察標本。

科學的發現往往非常巧合，多年未見新發現，而一旦出現，卻往往並不孤獨。一個月後，就在我拿著蛇皮琥珀快要登機的時候，石探記科學團隊的王寬來電，電話中的他心急火燎：「有一個蛇珀！你趕緊看看是不是！」。我當時聽了之後興奮得顫抖，而看到他的照片之後我更是覺得不可思議——半條小蛇就這樣被困在琥珀中！我們就這樣得到了第二塊蛇類琥珀，而且是最重要的一塊，因為它有那麼多骨骼！

第二塊蛇琥珀的發現者是賈曉女士。

2016年初她在開一批琥珀原石，發現其中一塊有一段動物包裹體和一些碳化的植物碎屑。一開始，她以為被包裹的是一條蜈蚣。但在放大鏡下仔細觀察之後，她發現這些「蜈蚣腿」其實在動物體內，很可能是一隻殘破的小蜥蜴的肋骨，但這隻「小蜥蜴」身體有些長。當時，賈曉並未在意。直到有一次在機場轉機時，她偶然瞥見了一幅眼鏡蛇骨架的畫作，突然一個念頭閃現：這幅畫里蛇骨和那塊琥珀里的動物實在太像了！

賈曉當即提前改簽回到昆明。當那塊琥珀被磨去了全部了表皮、重新躺在顯微鏡下的時候，賈曉發現：裡面包裹的動物沒有腳，尾巴上殘留的皮膚也不同於蜥蜴！隨後她聯繫了石探記科學團隊的同仁，輾轉與我聯繫上了。

我們在上次的專欄中說到過，與其它脊椎動物化石相比，蛇化石是極為稀有的。這可能因為大多數蛇類骨骼的質地都不是很堅硬，能形成化石並保存下來非常不易。而直到2016年前，古生物學界也還從沒有發現過在琥珀中保存的蛇類，所以古蛇的演化過程一直非常神秘。

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閱讀琥珀中的古「書」

新發現的蛇類琥珀化石標本共有兩件，顯微CT為它們提供了了詳細的、立體的三維解剖結構。賈曉女士發現的那塊，有些許腐爛，暴露出了骨骼，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數據的重建、分割和融合，我們終於無損得到了所有骨骼的高清3D形態。

根據其骨學特徵，學者將這件標本命名為緬甸曉蛇（Xiaophis

myanmarensis）。屬名Xiaophis中的「Xiao」源自中文「曉」，向發現該枚琥珀的石探記聯合創始人、琥珀專家賈曉女士致敬，ophis為希臘語中的蛇；種名「myanmarensis」表明化石發現於緬甸。

標本有著明確可見的腹下椎骨（前泄殖腔椎骨）有87節，推測總共有160節，超過除了蚓蜥類（amphisbaenians）和雙足蜥類（dibamids）之外的所有細長的有鱗類動物。脊椎骨還有著特化的椎弧凹（zygantra）與椎弧凸（zygosphenes），這是蛇類的重要特徵——這二個結構互相鑲嵌著形成球狀窩，使得蛇的每一節脊椎骨都能牢牢相扣，並且又能轉動靈活。

這塊琥珀中，蛇的個體長4.75厘米，保存了鉸接式的顱後骨骼，包括約97枚椎骨、肋骨和部分皮膚。這97枚椎骨中的前87節加上肋骨構成了軀幹，剩餘10節構成尾部。標本的單一椎骨非常小，軀幹椎體長約0.5毫米，尾椎長約0.35毫米，其尺寸和形態上與管蛇科紅尾管蛇（Cylindrophis ruffus）的新生蛇較為相似。雖然我們不知道這個個體一共有多少椎體，但我們參照了同時代的斯莫里蛇類（simoliophiid）聖域哈氏蛇（Haasiophis terrasanctus）。

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這兩種蛇的頸椎與軀幹椎共有155個，最大的椎骨位於第70至80節椎骨之間，因此我們推測，這個琥珀蛇缺失了大約70節或者更多的椎骨，以及頸椎末端的顱骨。也就是說，如果標本完整，琥珀蛇的長度大約為9.5厘米。

緬甸曉蛇的解剖學結構顯示了其作為現生蛇胚胎-新生蛇的特徵。重要的是，它還保存了骨骼個體發生的重要細節，例如椎弓突-椎弓凹關節開始沿神經弓板形成。除了骨骼，緬甸曉蛇還保存下來的帶鱗的皮膚，這些鱗片是菱形的，而且很薄。可惜的是，標本並沒有保存曉蛇的腹鱗，無法和現代大部分蛇類擁有的較大且呈矩形的腹鱗進行對比。

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兩塊琥珀揭示的遠古世界

另一件蛇類標本保存的是琥珀中的蛇皮，這件標本代表了一隻大型蛇類的蛻皮，鱗片呈菱形或圓菱形，鱗片間的表皮上有深線。一些區域能看到顏色的變化，但很可能不是原來的色彩，此外還能觀察到圓形或環狀的花紋。這張蛇皮的主人體長可能可達60至70厘米，是當時緬甸琥珀森林的大型掠食者。

蛇的祖先可以追溯到侏羅紀中期，比如1.67億年前的安氏黎明蛇（Eophis underwoodi），但它們的化石比較破碎，提供的信息不多。晚白堊世早期（約1億至9500萬年），蛇類已經有了全球性分布，南歐、非洲、北美、中東和南美都曾發現過蛇類化石，而且所有的標本都是發育成熟的蛇類，它們大多數失去了前肢，但有的還保留著小小、沒有多大作用的後肢。這次我們發表的標本與以往所發現的蛇類完全不同，是一個新物種，它們表明，古代蛇類曾在海洋邊緣的森林中生活。

緬甸曉蛇的顱後骨骼與其他白堊紀岡瓦納蛇類非常相似，應位於岡瓦納基幹類群中，如狡蛇（Najash）、恐蛇（Dinilysia）和古裂口蛇（Sanajeh）及現代蛇（冠群）之間。它的特徵表明它是蛇類冠群的祖先。

這次發現的兩枚琥珀里都還含有昆蟲、昆蟲糞便和植物殘留物。這些琥珀內含物提供了獨特的森林生態系統記錄。緬甸琥珀中保存的一些植物（如苔蘚類，竹狀的單子葉植物）和無脊椎動物（如有爪類、盜蛛類、盲蛛類、蚧殼蟲類）都表明，約1億年前的這裡，擁有一個包含有淡水棲息地的、潮濕溫暖的熱帶雨林生態系統。琥珀內同時包含的海生介形類的存在則表明，部分琥珀森林亦瀕臨海岸線。有趣的是，森諾曼階幾乎所有已知蛇類都表現了水生適應性或發現於河流沉積物中，而與陸地生活習性無關。此前唯一存在的例外是來自岡瓦納阿根廷森諾曼階濕地-乾旱生態系統中的狡蛇。而緬甸曉蛇是首次在中生代森林環境中發現的蛇類，表明早期蛇類的生態多樣性比以前的認為地更為多樣。

總的來說，緬甸曉蛇等蛇類琥珀的發現，是人類首次在琥珀中找到蛇類，也是首次在化石記錄中發現新生蛇，其個體發生學特徵在蛇類化石中可以說是史無前例，這些琥珀為自然界最成功和最具代表性的動物群之一提供了絕佳的演化線索。

《新發現(2018年第7期)》【摘要 書評 試讀】- 京東圖書?

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