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Dec. 12 2016

首見琥珀中保存良好的恐龍尾巴

  • 首見琥珀中保存良好的恐龍尾巴

    首見琥珀中保存良好的恐龍尾巴

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發現了一條9900萬年前帶有羽毛的恐龍尾巴,科學家們簡直欣喜若狂。

12月8日發表在學術期刊《當代生物學》(Current Biology)的一篇論文,說明了科學家發現一條9900萬年前的恐龍尾巴,而且在琥珀中保存相當完整,不但有骨骼和軟組織,甚至還有羽毛。

過去已經有人在琥珀中發現恐龍的單片羽毛,化石痕跡中也看得出有些恐龍身上長了羽毛,這個新發現讓科學家首度能明確把保存良好的羽毛和恐龍連結在一起研究,同時還讓我們更了解恐龍羽毛的演化過程和結構。

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這項研究由中國地質大學古生物學者邢立達主持,部分資金來自國家地理學會探險基金。刑立達亦曾應邀擔任《國家地理雜誌》活動講師。

9900萬年前的恐龍尾巴片斷保存在琥珀裡,表面覆蓋羽毛,琥珀裡還有白堊紀的螞蟻和植物碎屑。PHOTOGRAPH BY R.C. MCKELLAR, ROYAL SASKATCHEWAN MUSEUM

尾間暗藏玄機

這塊白堊紀中期的半透明琥珀和一顆杏桃乾差不多大,卻留住了鳥類和恐龍羽毛演化分歧的片段。

【譯註:由於現代鳥類是由恐龍演化而來的,兩者的生理結構有許多共通特徵,因此現代考古界的趨勢是將現代鳥類視為沒有滅絕的「恐龍」;以紐約美國自然科學博物館的恐龍特展〈Dinosaurs Among Us〉為例,展覽中的解說便一致地以「non-avian dinosaur」(非鳥類恐龍)稱呼傳統認知上的「恐龍」】

電腦斷層掃描顯微鏡下,呈現恐龍尾巴上的纖細羽毛。PHOTOGRAPH BY LIDA XING

使用斷層掃描機和顯微鏡分析後,發現裡面有一條細尾巴中段或末端的八節尾椎,整條尾巴原本可能有超過25節尾椎。從尾巴的結構來看,研究人員認為這是虛骨龍類(Coelurosauria)的幼年恐龍。虛骨龍類是獸腳亞目(Theropoda)底下的一支,後者為古代暴龍和現代鳥類的共同祖先。

這張是尾巴下半的掃描圖,可以看見羽毛排列的方式。PHOTOGRAPH BY LIDA XING

有羽毛,那會飛嗎?

由於標本裡面的尾椎是分開的,研究人員知道這不是遠古鳥類的尾巴:現代鳥類和牠們白堊紀的近親,尾椎都結合成為尾綜骨(pygostyle),讓牠們尾部的羽毛可以整體連動。

研究報告共同作者、加拿大皇家薩斯喀徹溫博物館(Royal Saskatchewan Museum)無椎脊動物古生物部門主任麥克拉爾(Ryan McKellar)說:「假如你有料理過火雞,就會知道尾綜骨長怎樣。」

這標本中的恐龍羽毛具有開展性、可彎曲的結構,與現代裝飾性的羽毛相仿。PHOTOGRAPH BY ROYAL SASKATCHEWAN MUSEUM

恐龍羽毛的羽軸(rachis)不明顯,而且看起來側偏。羽毛的結構開展、有彈性,比較像現代裝飾性的羽毛,而非飛行用途;飛羽的羽軸和羽枝相當明顯,並且相互勾連、緊密結合成羽片。

這個研究團隊今年六月發表過另一篇研究報告指出,封存在琥珀中的白堊紀鳥類翅膀,其鳥羽和現代鳥類的飛行羽毛非常相似。(延伸閱讀:發現琥珀!封存恐龍時代的鳥翼

這份新的研究認為,如果整條恐龍尾巴都長滿了標本中那樣的羽毛,這隻恐龍「很可能飛不起來」。麥克拉爾認為,這樣的羽毛應該有傳達訊息或調節體溫的功能。

另外,由於羽毛尚未完整發展,邢立達認為這隻恐龍從演化來看比較原始,「可能是原始的手盜龍類(Maniraptora)」。手盜龍類是虛骨龍類的演化分支,當中包括偷蛋龍類(Oviraptorosauria)和鐮刀龍(Therizinosaurus)。

差點變首飾

這塊琥珀標本的正式編號是DIP-V-15103,但被研究人員暱稱為「伊娃」,向共同作者之一克禮(Philip Currie)的古生物學家妻子伊娃.克珀霍絲(Eva Koppelhus)致意。

琥珀來自緬甸北部克欽邦(Kachin)胡岡谷地(Hukawng Valley)的一座礦場;這一帶的琥珀可能保存世界上最多的白堊紀動植物。前文所述的遠古鳥類翅膀標本也來自該地區出產的琥珀。

緬甸生產的琥珀絕大多數都用在珠寶和雕刻上,「伊娃」標本甚至已經被人初步磨型了,幸好研究人員及時取得。

琥珀標本來自緬甸,已經被珠寶商初步磨成楕圓形。
PHOTOGRAPH BY R.C> MCKELLAR, ROYAL SASKATCHEWAN MUSEUM

但這也並非沒有好處:麥克拉爾說,磨型正好在尾巴上弄出「相當好的橫切面」,讓科學家研究切面的化學成份。他們發現含有二價鐵離子;這是恐龍軟組織中血紅蛋白分解後的產物。「這讓我們未來有望進行更深入的研究,了解更多化學成份的細節,像是色素,或甚至辨識出原本的角蛋白成份。也許這個樣本沒辦法,但未來可能會有其他的。」

邢立達則認為,控制胡岡谷地的克欽獨立軍(Kachin Independence Army)和緬甸政府數十年的武裝衝突時日所剩不多,會讓日後的科學家更容易取得當地礦場的琥珀,帶來更多驚人的發現。他相當有信心,「也許我們能找到完整的恐龍」。

撰文:Kristin Romey

編譯:王年愷

 

 

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