琥珀藏菊石 白堊紀居民見天日 大氣、海洋氧氣量增 解開寒武紀生命涌現之謎

發現古生物菊石,幫助瞭解寒武紀生命之謎,圖爲海洋示意圖。(新華社資料照片)

大陸科學家在琥珀中發現史前動物,其中包裹一隻菊石。(新華社)

菊石與現在的保護動物鸚鵡螺、烏賊等是近親,圖爲鸚鵡螺外殼。(新華社資料照片)

世界四大琥珀產地之一的緬甸讓全球收藏家趨之若鶩,更是古生物學家的尋寶地。繼「靜子花」後,大陸中國科學院南京地質古生物研究所,又在緬甸挖出的琥珀中首次發現菊石,證明該地1億年前是熱帶海濱地區,環境類似當今一些熱帶海岸森林。研究成果14日發表在《美國科學院院報》(PNAS)。

藏在琥珀中的菊石是生活在白堊紀的頭足類動物,在白堊紀末期就已滅絕,與現在的保護動物鸚鵡螺、烏賊等是近親。

琥珀中的古生物,除了菊石,還有4個螺類、4個等足目、23個蟎蟲、1個蜘蛛、1個馬陸和至少12個昆蟲成蟲標本。研究團隊花了2年時間鑑別,終於確定菊石、螺類和1個等足目是海相生物,其他節肢動物皆屬陸棲類羣。

菊石標本存活於白堊紀

研究團隊利用高解析度微米級電腦斷層掃描造影系統分析,發現這個菊石是幼體標本,屬於Puzosia亞屬,存活在早白堊紀的阿爾布期至晚白堊紀的森諾曼期。

中科院南京地質古生物所研究員王博表示,琥珀中的菊石和螺類的軟體已消失,外殼破損,菊石內部及琥珀珀體有細砂,代表這些殼體死亡後,可能是被海浪帶到岸邊,在沙灘或靠近沙灘位置被樹脂包裹,與一些地棲生物遺體和砂粒混雜在一起。

1億年前曾是海濱地帶

研究團隊推斷這個緬甸琥珀存在的森林,在1億年前生長於海濱地帶,緊靠海灘;樹脂分泌後,順着樹幹流到地面,一路包裹樹棲的昆蟲、菊石、螺類和地棲的一些動物,然後很快被埋起來,經歷複雜的地質作用,形成現在的琥珀。

中科院南京地質古生物研究所參與、領導的中英俄國際合作團隊,5月6日也在學術期刊《自然-地球科學》網站發表論文《極端氧氣擾動與寒武紀動物輻射之間可能存在聯繫》。

大陸古生物學家朱茂炎表示,地球誕生於46億年前,此後40億年間,生命一直以簡單和微體的形式存在,幾乎沒有留下肉眼可見的痕跡;到了距今約5.42億年的寒武紀時期,複雜多樣的動物各種門類突然在2000萬年間大量涌現。

寒武紀突然產生如此多樣化生命的原因,一直是個謎團。爲此,研究團隊分析西伯利亞寒武紀早期碳酸鹽巖地層的碳、硫同位素後,終於發現大氣和海洋的氧氣含量大幅增加,控制着寒武紀大爆發的過程。

小靈通 菊石

菊石Ammonoidea是一羣已經滅絕的海生無脊椎、頭足類動物總稱,隸屬於菊石亞綱,由4億年前的泥盆紀早期的鸚鵡螺目進化而來,體外有個以碳酸鈣爲主要成分的錐形管硬殼,繁盛於距今約2.25億年中生代,廣泛分佈於世界各地的三疊紀海洋中,在距今約6500萬年的白堊紀末期與恐龍、箭石等生物一起滅絕。菊石演化速度快,生活區域廣泛,生存時間長,加上菊石化石大多產於淺海沉積地層中,並與許多海生物化石共生,易於辨認,非常適合作爲地質學的標準化石,用以確定含有菊石化石的地層年代。(廖慧娟)