琥珀是陸生植物的樹脂化石，其中常封存著遠(yuǎn)古昆蟲的遺骸，具備研究價值。近日，兩塊來自緬甸的罕見琥珀引起科學(xué)家關(guān)注，只因其中不僅包裹著節(jié)肢動物的殘骸，還有海洋動物菊石。海洋動物是如何來到森林中的？海洋生物與陸地生物為何共存于琥珀中？中國地質(zhì)大學(xué)邢立達課題組聯(lián)合中外科學(xué)家展開研究，相關(guān)成果已發(fā)表在SCI收錄期刊《古昆蟲學(xué)》上。

“白堊紀(jì)時間膠囊”封存至少2770種生物

菊石是已滅絕的頭足類動物，與現(xiàn)存的鸚鵡螺、烏賊等是近親。它們的殼體、殼形變化多樣，小至幾毫米，大至2米以上，是最常見的古生物化石種類之一。菊石最早出現(xiàn)于距今約4億年前的早泥盆世，因繁殖迅速，在中生代成為海洋中的優(yōu)勢物種。6500萬年前，白堊紀(jì)末大滅絕來臨時，菊石與恐龍一樣都走向滅絕。不過，菊石豐富的化石遺存作為地球歷史的見證，成為判斷地層年齡的“標(biāo)準(zhǔn)化石”。

琥珀中的菊石包裹體非常少見，目前只發(fā)現(xiàn)于緬甸北部胡康河谷。這里是知名的琥珀產(chǎn)區(qū)，包裹體所呈現(xiàn)的生物群非常豐富，不僅有蚊、甲蟲、蜘蛛等無脊椎動物，還有蛙類、恐龍羽毛等罕見的種類。目前，該琥珀生物群已鑒定物種超過2770個，涵蓋50個綱級生物類群，是名副其實的“白堊紀(jì)時間膠囊”。

本次研究使用的兩件胡康河谷琥珀標(biāo)本，分別收藏于潮州德煦古生物研究所與廣州蔚藍奇跡博物館。

其中較大的標(biāo)本包含一枚直徑約30毫米的菊石殼體，較小的標(biāo)本中可見不完整的菊石殘骸。研究人員利用高分辨率顯微斷層掃描技術(shù)（顯微CT）獲取了標(biāo)本的內(nèi)部構(gòu)造，識別出中等內(nèi)卷的壓扁外殼、光滑殼面以及縫合線形態(tài)等關(guān)鍵特征，結(jié)合緬甸琥珀產(chǎn)出的地層年齡，將較大標(biāo)本中的菊石歸入“帶菊石超科”。較小標(biāo)本中的菊石殘骸僅保留部分分類學(xué)特征，如輕微的鋸齒狀鞍部和中度內(nèi)卷的殼體形態(tài)。

較大的琥珀標(biāo)本中，與菊石共存的節(jié)肢動物包括蜱螨亞綱、半翅目古花蝽科和雙翅目蠅類，代表了陸地及可能淡水生態(tài)系統(tǒng)的組成成分。兩件標(biāo)本還含有碳化的植物碎片及糞便顆粒，指示森林地面環(huán)境來源。

科學(xué)家破案，風(fēng)暴潮汐把菊石沖入沿海森林中

琥珀作為樹脂化石，通常記錄的是白堊紀(jì)至新生代地層中的陸生生物信息，水生生物的包裹體相對罕見，海洋生物的記錄更是相當(dāng)罕有。

論文主要作者之一，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）的研究生金予飛告訴記者，“這兩枚菊石的發(fā)現(xiàn)為重建白堊紀(jì)緬甸的生態(tài)環(huán)境提供了線索，當(dāng)時的琥珀森林位于熱帶海濱，類似于今天的熱帶沿海森林。這引發(fā)了我們對樹脂同時包裹海生、陸生生物這一事件過程的研究興趣。”

為何會出現(xiàn)這樣的特例呢？破解謎案有三條線索：首先菊石殼室內(nèi)充填有大量方解石，這表明這枚菊石被樹脂包裹之前，曾短暫暴露于空氣中；其次，殼室內(nèi)的砂質(zhì)填充顯示，它在被樹脂包裹前曾受到明顯的風(fēng)化作用；此外，菊石外殼存在破損、內(nèi)部未見軟組織保存的情況，則暗示了菊石是被海水沖到岸邊。

研究人員推測，這些菊石可能在風(fēng)暴或潮汐等高能過程作用下，被搬運至海岸附近的森林區(qū)域，并在搬運過程中受到破壞。經(jīng)過一段時間的風(fēng)化和砂質(zhì)填充后，菊石最終被富含植物碎片和陸生、淡水節(jié)肢動物殘骸的樹脂所包裹，形成了海洋生物與陸地生物共存于同一琥珀中的罕見記錄。這一發(fā)現(xiàn)為重建中生代沿海森林生態(tài)系統(tǒng)提供了重要線索。

研究表明，在白堊紀(jì)時期，緬甸地區(qū)受高能環(huán)境事件頻發(fā)和熱帶氣候的共同影響，部分產(chǎn)琥珀的樹木就生長在海岸線附近。這些樹脂不僅包裹了森林地表的陸生生物群落，還包裹了來自高能沿海水域、經(jīng)過搬運的海洋生物，這為了解樹脂在特殊埋藏環(huán)境下同時保存陸生與海洋生物的過程提供了重要的新視角。

現(xiàn)代快報/現(xiàn)代+記者 是鐘寅