在緬甸找到保存完整帶有羽毛的恐龍尾巴,助解開演化之謎

作者 | 發布日期 2017 年 01 月 21 日 0:00 | 分類 生物科技 , 科技趣聞 follow us in feedly

科學家在緬甸找到完整保存於琥珀內的有羽毛恐龍尾巴,這項獨一無二的發現讓這些曾經存在於地球上,主宰地球生物圈長達 1 億 6 千萬年的生物形象更加鮮明。這些研究結果已在日前發表於科學期刊《Current Biology》。



幾年前科學家也曾經在緬甸同一地區找到包含古代鳥類羽毛翅膀的琥珀並進行研究。但這項研究中來自加拿大薩斯喀徹溫省皇家博物館(the Royal Saskatchewan Museum)的共同作者 Ryan McKellar 博士表示,這是第一次人類在發現保存於琥珀中的恐龍樣本。

這項研究的第一作者是來自北京中國地質大學的邢立達(Lida Xing),他在緬甸(Myanmar)密支那的琥珀市場上發現這件不尋常的化石。一路追溯到挖掘出這件琥珀的礦工之後,邢立達才確定了化石的來源。這件化石已有 9,900 萬年的歷史,在被研究者發現之前已經被打磨成準備製成珠寶首飾的材料,被商人當做是植物來源的材料,但仔細端詳便會發現其中藏著大約和麻雀差不多大,有羽毛恐龍的尾巴羽毛。

分析樣本結果顯示,這個樣本的尾巴上部是栗褐色,下側則是白色。以解剖學檢查這件尾巴化石樣本之後,研究者推斷該樣本絕對是來自有羽毛恐龍而非古代鳥類。McKellar 博士表示,他們之所以能夠確認樣本來自恐龍而非鳥類,是因為現代鳥類和牠們祖先以及遠親具有脊椎骨和尾綜骨(pygostyle)相連的特徵,但琥珀樣本中的化石脊椎骨並沒有和與尾綜骨結合在一起,而且化石的尾巴長而具有彈性,龍骨脊向下兩側都帶有羽毛,也就說明了牠不是來自鳥類。

研究者從琥珀化石的特徵推測,原本的那隻恐龍在和樹脂結合的時候身體還帶有水分,之後才變成琥珀;也就是說,牠可能是活著的時候就被樹脂黏液困住,因而形成琥珀化石。

展現中生代恐龍羽毛的立體排列及構造

這項研究的另一位共同作者是來自英國布里斯托大學的 Mike Benton 博士,他補充說:「能夠觀察到完整的恐龍尾巴細節,包含其中的骨骼、皮膚還有羽毛,實在太令人驚嘆了!想像一下這個小傢伙是怎麼被樹脂困住了尾巴,然後大概又因為沒辦法掙脫逃離而死亡。」

這件琥珀樣本證實了發育生物學家對於現代鳥類羽毛的特徵演化細節推測,例如羽枝(barbs)及羽小枝(barbules)的演化過程等。該化石上的羽毛不像現代鳥類的羽毛一樣演化出一根羽軸(rachis),也就代表目前現代鳥類羽毛結構中最主要的兩個分岔結構──羽枝及羽小枝都是在演化出羽軸之後才出現的。

研究者以化學方法檢驗該化石之後,又進一步發現琥珀的表面含有二價鐵離子殘存,也就代表樣本中曾經含有血液。這項研究也為有羽毛恐龍羽毛的外型以及排列方式提供了非常珍貴的資訊,而在先前大多的化石在形成的過程中,經過壓縮以及受到岩石沉積作用影響,立體結構大多已被破壞,所以無法從中得知。

來自倫敦自然史博物館的 Paul Barrett 博士表示,這件美麗的化石罕見地以琥珀形式保存了脊椎動物樣本。在先前就已經有過從琥珀中還原羽毛樣本的例子,這部分並不是首例,但這件樣本卻是第一次直接展現了中生代恐龍羽毛的立體排列以及構造,比起先前大多只留下被壓平的 2D 結構,具有羽毛的恐龍骨骼化石,新的樣本中可以解開了原先模糊不清的解剖學特徵。

這件琥珀的產地緬甸東北的克欽邦(Kachin State)兩千年來不斷的出產琥珀,又由於出產的琥珀中保存了大量的昆蟲,近 20 年來已經變成了研究節肢動物的科學家們非常關注的地帶。由於在開採琥珀的過程中會造成大量的琥珀損傷,而開採的琥珀常被製成珠寶或用於裝飾用途,以致於我們永遠無法知道到底因此錯過有多少珍貴的樣本。

如果我們能夠得到更完整的樣本,也許就能觀察到像是羽毛如何覆蓋整個身體,甚至觀察到很難被保存的軟組織特徵。如果能夠找到保存良好的有羽毛恐龍其他部位化石,或許還能夠判斷牠們的運動方式究竟是飛行還是滑翔。McKellar 博士提及在該地區發現的其他類似樣本,也都帶著豐富的訊息及故事。但如果這些化石當初不是被科學家發現而是變成了私人收藏,就會錯過了它們所能帶給人們珍貴的科學價值。

(首圖來源:Current Biology) 

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