琥珀藏菊石 白垩纪居民见天日 大气、海洋氧气量增 解开寒武纪生命涌现之谜

发现古生物菊石,帮助了解寒武纪生命之谜,图为海洋示意图。(新华社资料照片)

大陆科学家在琥珀中发现史前动物,其中包裹一只菊石。(新华社)

菊石与现在的保护动物鹦鹉螺、乌贼等是近亲,图为鹦鹉螺外壳。(新华社资料照片)

世界四大琥珀产地之一的缅甸让全球收藏家趋之若鹜,更是古生物学家的寻宝地。继「静子花」后,大陆中国科学院南京地质古生物研究所,又在缅甸挖出的琥珀中首次发现菊石,证明该地1亿年前是热带海滨地区,环境类似当今一些热带海岸森林。研究成果14日发表在《美国科学院院报》(PNAS)。

藏在琥珀中的菊石是生活在白垩纪的头足类动物,在白垩纪末期就已灭绝,与现在的保护动物鹦鹉螺、乌贼等是近亲。

琥珀中的古生物,除了菊石,还有4个螺类、4个等足目、23个螨虫、1个蜘蛛、1个马陆和至少12个昆虫成虫标本。研究团队花了2年时间鉴别,终于确定菊石、螺类和1个等足目是海相生物,其他节肢动物皆属陆栖类群。

菊石标本存活于白垩纪

研究团队利用高解析度微米级电脑断层扫描造影系统分析,发现这个菊石是幼体标本,属于Puzosia亚属,存活在早白垩纪的阿尔布期至晚白垩纪的森诺曼期。

中科院南京地质古生物所研究员王博表示,琥珀中的菊石和螺类的软体已消失,外壳破损,菊石内部及琥珀珀体有细砂,代表这些壳体死亡后,可能是被海浪带到岸边,在沙滩或靠近沙滩位置被树脂包裹,与一些地栖生物遗体和砂粒混杂在一起。

1亿年前曾是海滨地带

研究团队推断这个缅甸琥珀存在的森林,在1亿年前生长于海滨地带,紧靠海滩;树脂分泌后,顺着树干流到地面,一路包裹树栖的昆虫、菊石、螺类和地栖的一些动物,然后很快被埋起来,经历复杂的地质作用,形成现在的琥珀。

中科院南京地质古生物研究所参与、领导的中英俄国际合作团队,5月6日也在学术期刊《自然-地球科学》网站发表论文《极端氧气扰动与寒武纪动物辐射之间可能存在联系》。

大陆古生物学家朱茂炎表示,地球诞生于46亿年前,此后40亿年间,生命一直以简单和微体的形式存在,几乎没有留下肉眼可见的痕迹;到了距今约5.42亿年的寒武纪时期,复杂多样的动物各种门类突然在2000万年间大量涌现。

寒武纪突然产生如此多样化生命的原因,一直是个谜团。为此,研究团队分析西伯利亚寒武纪早期碳酸盐岩地层的碳、硫同位素后,终于发现大气和海洋的氧气含量大幅增加,控制着寒武纪大爆发的过程。

小灵通 菊石

菊石Ammonoidea是一群已经灭绝的海生无脊椎、头足类动物总称,隶属于菊石亚纲,由4亿年前的泥盆纪早期的鹦鹉螺目进化而来,体外有个以碳酸钙为主要成分的锥形管硬壳,繁盛于距今约2.25亿年中生代,广泛分布于世界各地的三叠纪海洋中,在距今约6500万年的白垩纪末期与恐龙、箭石等生物一起灭绝。菊石演化速度快,生活区域广泛,生存时间长,加上菊石化石大多产于浅海沉积地层中,并与许多海生物化石共生,易于辨认,非常适合作为地质学的标准化石,用以确定含有菊石化石的地层年代。(廖慧娟)