為什麼琥珀可以告訴我們遠古生物的秘密,琥珀是怎麼形成的,琥珀的實質是生物化石。它們是遠古樹木上滴落的樹脂,經過快速地層掩埋、擠壓與地熱變化後逐漸形成的。琥珀中最常包裹的就是小昆蟲,有些琥珀中還能夠看到小蟲掙扎的痕跡,甚至連它們當時生活環境中的一些碎屑、小葉片也一同被包裹起來,生動地反映了當時的生活場景。琥珀就像時間膠囊一樣封印了遠古的故事,讓我們能夠以此一窺過去。
近兩年,中國地質大學(北京)的邢立達博士領導的研究團隊找到了一些特別的琥珀——比如,兩塊封印著古鳥類翅膀的琥珀。這兩塊琥珀來自緬甸北部克欽地區的胡康河谷,那裡是緬甸琥珀的傳統產地。緬甸琥珀形成於距今0.99億年前的白堊紀,可以說它們是來自恐龍時代的“時間膠囊”。
這兩個鳥翅膀並不大——太大了琥珀可包不住。一個展開後長18毫米,另一個只有12毫米。因此,這兩個翅膀的主人大概也就只有蜂鳥般大小。研究人員將它們分別命名為“天使之翼”和“羅斯標本”。“羅斯”的英文是“Rose”,但這個名字的意思不是“玫瑰之翼”,邢立達博士介紹說他們在命名的時候是為了紀念一個叫羅斯(Rose)的男性古生物學家。
兩個翅膀的細節儲存得非常完好。由於兩個翅膀外觀相似、大小相近,兩塊琥珀的埋藏年代和位置也相同,所以研究人員認為它們很可能屬於同一種古鳥類。
琥珀中的兩個翅膀乍看都接近黑色,但在各種光照條件下觀察後,科學家發現“天使之翼”標本是以黑色為主的胡桃棕色,而“羅斯標本”的大部分割槽域則呈現出更深的棕黑色。科學家進一步用一種叫“顯微CT技術”的方法掃描化石,得到了標本內部的三維影像。其中,“天使之翼”標本儲存較好,包括了橈尺骨、掌骨、指區,以及多種不同形態的羽毛。
“羅斯標本”(左)和“天使之翼”(右)的顯微CT影象
仔細觀察發現,它們的翅膀與現代鳥類很不一樣——翅膀上是有爪子的。在“天使之翼”上一共出現了3個趾,而且趾骨的長短也和今天的鳥類不同。再考慮到一些其他的骨骼特徵,研究人員斷定這兩個翅膀都屬於反鳥。反鳥的翅膀上一般有爪子,嘴巴里有牙齒,肩帶骨骼的關節組合與現生鳥類的正好相反,因此得名“反鳥”。
反鳥在白堊紀十分興盛,它們很可能最早獲得了飛行能力,並且於現代鳥類(今鳥)之前已經向全球輻射了。如今,科學家在世界各地的白堊紀地層都發現了不同的反鳥化石。中國發現的華夏鳥、波羅赤鳥、中國鳥、始反鳥、長翼鳥、原羽鳥、長嘴鳥等都屬於反鳥。
反鳥族群在白堊紀結束的時候全部滅絕了。在這兩塊琥珀發現之前,科學家只能透過化石骨架來了解它們。正是這兩塊琥珀的出現,科學家第一次能夠看到這種古鳥類的組織結構,甚至觀察到它們羽毛的細節。在琥珀的包裹中,這些細節幾乎與生前無異。
為什麼被琥珀裹住了
研究人員透過骨骼發育的比例認定,兩隻翅膀的主人都還是幼鳥。從羽毛的覆蓋程度上來看,它們或許已經有了一定的運動或飛行能力。這種早熟型的幼鳥具有較強的活動能力,可以獨立覓食,減輕了親鳥哺育的壓力,這也是一種生存策略。
在“天使之翼”標本中,存在著雙向的爪痕跡,這也許是掙扎的痕跡,而琥珀中翅膀周圍大量的腐敗物和氣泡也印證了這一點。從這些細節可以推斷,這隻翅膀的大部分腐敗過程是在無氧環境中發生的,或者說,是在被樹脂包裹的環境中發生的。這隻反鳥很可能在被樹脂部分包裹時還活著,或者說,它的翅膀是被樹脂粘住了。它或許費了很大力氣都沒能把翅膀從樹脂中“拔”出來,之後隨著地質的變遷,鳥兒其他的部分都腐爛消失了,只剩下了被琥珀包裹的翅膀存留至今。
“羅斯樣本”的情況則不同。“羅斯樣本”可能來自一具反鳥屍體,它在被樹脂裹住前就已經完全腐敗了。這隻鳥可能命喪捕食者之口,然而捕食者或許因為某些原因撕下了它的翅膀沒有食用。結果,被遺棄的翅膀被滴落的樹脂裹住,最終變成了今天的樣本。樣本週圍大量的食腐的蠅類也印證了這一猜測,它們可能正在腐敗的翅膀周圍盤旋,但在樹脂滴落的剎那來不及逃脫,與這隻反鳥一同被封印在琥珀中。