將近一億年前的鳥翼骨骼、組織及羽毛,竟意外地與當代鳥類相似。

這塊將近一億年歷史的琥珀,保存了翅膀末端的骨骼、軟組織及羽毛等特徵;而該琥珀原本要用於名為「天使之翼」的墜飾,因此也被暱稱為「天使」。PHOTOGRAPH BY RYAN C. MCKELLAR
這塊將近一億年歷史的琥珀,保存了翅膀末端的骨骼、軟組織及羽毛等特徵;而該琥珀原本要用於名為「天使之翼」的墜飾,因此也被暱稱為「天使」。PHOTOGRAPH BY RYAN C. MCKELLAR

兩只封存在琥珀中的小翅膀,揭示了當代鳥羽的結構(如分層、肌理、顏色及分布等)至少在牠們近一億年前的遠祖身上便存在著。

這份由國家地理學會探險協會(National Geographic Society’s Expeditions Council)資助、並發表在《自然通訊》期刊(Nature Communications)的研究,說明該翅膀很可能屬於在白堊紀末期滅絕的某有羽恐龍(avian dinosaurs)類群──反鳥亞綱(enantiornithes)。

(編按:avian dinosaurs在中文有有羽恐龍、鳥類恐龍、會飛的恐龍等翻譯,指在恐龍分類群中親緣關係靠近現在鳥類的分類群們,也因為鳥類是由恐龍的其中一支演化而來,因此這個詞也可以說是用以描述該時期鳥類的用詞。)

天大的鳥事

儘管從1990年代開始,多數恐龍具有羽毛的觀念早已被普遍接受,但我們對史前羽毛的理解,來自於印痕化石與各別封存在琥珀中的羽毛。

縱然化石印痕可以呈現羽毛的分布,但是缺乏良好的結構細節,更甭提顏色等資訊;單獨封存在琥珀中的羽毛則可以做到這點,然而卻無法得知其與所屬生物的關聯。

任教於中國地質大學的共同作者邢立達表示,這是首份沒有與翅膀分離的白堊紀鳥羽樣本。兩個樣本各為1.6與8.51公克,包含了骨骼結構、羽毛特徵以以及軟組織。

「我們從來沒有過類似這樣的樣本!實在太令人振奮了!過去研究琥珀中羽毛最大的困境是,往往僅有小碎片或者是單獨的羽毛,因此我們無法判斷它們的來源。」另一位共同作者──加拿大皇家薩斯喀徹溫省博物館的無脊椎古生物學者萊恩·麥凱勒(Ryan McKellar)說。

原來一家親

X光顯微電腦斷層依據骨骼尺寸與發育程度分析,這兩份樣本均屬於雛鳥;而在骨骼結構、比例以及鳥羽特徵的相似度上,則顯示二者應為同一物種。

這兩份樣本上可見如皮膚、肌肉、爪子、羽軸、初級不對稱飛羽、次級飛羽以及覆羽一起保留下來的特徵,不論是在分布或顯微結構上,都與當代鳥類十分相似。

緬甸胡康河谷礦藏是白堊紀琥珀非常珍貴的來源。琥珀不僅因其瑰麗,更因為本身蘊含的科學訊息而價值連城。PHOTOGRAPH BY MO LI
緬甸胡康河谷礦藏是白堊紀琥珀非常珍貴的來源。琥珀不僅因其瑰麗,更因為本身蘊含的科學訊息而價值連城。PHOTOGRAPH BY MO LI

儘管對肉眼而言該樣本呈現一片漆黑,顯微分析呈現了飛羽近乎深褐色,覆羽則自淺褐色到銀白色的樣貌。

動盪之地的化石寶庫

多數的緬甸琥珀來自北緬甸克欽邦胡岡谷地的礦藏,該區域目前正掌握在克欽獨立軍手中,逾半世紀大小衝突不斷。

由於地方衝突,緬甸琥珀的開採與銷售大多無人管理,絕大部分銷往中國作為珠寶及雕飾用。

邢立達與研究團隊自克欽邦首府密支那(Myitkyina)當地著名的琥珀市場,蒐集到此次研究的琥珀樣本。

美國自然史博物館的無脊椎動物策展人大衛·格里瑪爾迪(David Grimaldi)說:「對科學家而言,緬甸琥珀的魅力在於囊括了幾乎最豐富的白堊紀動植物。幾乎有七成的緬甸琥珀啥也沒有,不過餘三成的生物多樣性不容小覷;我從未想像有如此規模的豐富性。」

樗櫟之用

因為緬甸琥珀多用於珠寶加工與裝飾,倘若含有昆蟲或植物等「雜質」便會使得價值降低,因此或多或少都會藉由拋光移除。同時麥凱勒也注意到,暗色雜質在深色琥珀拋光或切割之前難以發現。

不過緬甸琥珀中的羽毛反而會以拋光與切割,來強調這史前羽毛的稀有與美麗,但即便如此罕見,人們還是絕少考慮到樣本的保存。

其中一份較小的翅膀樣本正因為原本要被設計師用於名為「天使之翼」的墜飾而被邢立達團隊暱稱為「天使」。當研究者觀察「天使」時,他們注意到琥珀的切面正好是翅膀的斷面,亦即在切割之前的原石可能包含了完整的史前鳥類樣本。

邢立達提及觀察到顯微電腦斷層時的激動之情,說道:「不僅是單獨的羽毛,而是來自近億年前一大簇與骨骼結構組合的翅膀。」

「說真格的,這是天使啊!」刑立達如此讚嘆。

刑立達的下一步預計建立一研究機構,專司密支那市場源自白堊紀的琥珀檢核,並與緬甸當地大學合作延續研究它們的價值。

撰文:

編譯:曾柏諺