撫順琥珀封存5千萬年前生物種群:搖蚊正交尾

這個琥珀里有30多個蚜蟲

捻翅目琥珀

琥珀里有一對正在交尾的搖蚊

 琥珀被譽(yù)為“世界上最輕的寶石”，一直是收藏愛好者“追逐”的目標(biāo)，而含有“生物遺體”的琥珀更是珍品。中國已發(fā)現(xiàn)的琥珀資源相對較為稀少，而其中撫順琥珀不僅是我國重要的有機(jī)寶石資源，也是我國目前已知的唯一含蟲琥珀。由中科院南京古生物研究所張海春研究員帶領(lǐng)，包括中、德、美、英、法等國科學(xué)家組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，與撫順琥珀研究所密切合作，經(jīng)過20多年的研究，在2000多塊琥珀中，獲取了150多種五千萬年前的昆蟲，發(fā)現(xiàn)了超過100種新物種。該研究成果近期在線發(fā)表于Cell出版集團(tuán)的《當(dāng)代生物學(xué)》(Current Biology)雜志。

提取琥珀里生物的DNA？不可能

雖然撫順琥珀采自我國，但對它研究的歷史比較短。早在1931年，我國古生物學(xué)家秉志就開始研究撫順琥珀了。但是由于“九一八事變”爆發(fā)，我國對琥珀的研究中斷了。日本入侵中國后，對撫順琥珀進(jìn)行了大量露天開采，日本學(xué)者對搜刮的琥珀標(biāo)本進(jìn)行了采集。到了上世紀(jì)七八十年代，相關(guān)專家又進(jìn)行了收集，但由于條件所限，很多昆蟲都沒有。此前只發(fā)現(xiàn)了昆蟲不足7目，蜘蛛、螨蟲等未涉及，微體化石未報道，植物來源未涉及，因此世界上知道中國撫順琥珀的很少。

“我們對它的研究從20年前就開始了?！睆埡４貉芯繂T告訴記者。當(dāng)時，古生物研究所籌建分子實(shí)驗(yàn)室，他們聽說琥珀里面有昆蟲能夠提取DNA，但等到找到后才發(fā)現(xiàn)，想要提取琥珀里生物的DNA根本不可能。張海春介紹說，動植物的DNA保存時間在10萬-20萬年左右，而想要從樹脂“變身”為琥珀，起碼要埋藏兩百萬年才行。琥珀里的昆蟲早就已經(jīng)碳化了，“其實(shí)就只是昆蟲的軀殼而已，里面根本就是空的?！?/p>

經(jīng)過研究，這次收集來的2000多塊撫順琥珀，距今五千萬年，屬于始新世早期。張海春告訴記者，那個時候地球已經(jīng)出現(xiàn)了哺乳動物，正處于全球氣候變暖時間。別看現(xiàn)在的撫順氣候寒冷，在當(dāng)時，年均氣溫在15℃至20℃，年降水量在1000毫米以上，氣候和我們現(xiàn)在的福建、江南一帶有點(diǎn)相似。陸地上生長成片的松、柏類植物。

琥珀里兩只搖蚊在交尾？真的有

因?yàn)殚_采地點(diǎn)位于撫順煤礦，所以這些琥珀是包裹在煤礦中。一旦采到原石，需要經(jīng)過選料、打磨等一系列程序。“這得感謝撫順琥珀研究所的幫助，他們幫助我們將琥珀原石進(jìn)行打磨。如果有很重要的生物遺跡，原石甚至要打磨到僅有1毫米厚，就只剩下里面的蟲，這樣才能更好研究它?！眻F(tuán)隊(duì)成員之一、南京古生物所王博副研究員介紹說。 經(jīng)過研究，南京古生物專家在撫順琥珀中已發(fā)現(xiàn)節(jié)肢動物(包括昆蟲)至少22個目，超過80個科150種，其中有100多個新物種。

這些撫順琥珀里的昆蟲，保存得非常精細(xì)，包括觸角都非常精細(xì)。在這些琥珀里，專家們發(fā)現(xiàn)了大量的其它昆蟲類型，比如搖蚊，“就是這塊琥珀，里面正好有兩只正在交尾的搖蚊。這樣的琥珀，全世界也就只有10多塊?！蓖醪┠贸鲆粡垙堖@次撫順琥珀的照片介紹說，而另外一塊撫順琥珀里，密密麻麻地“藏”著30多個蚜蟲。這一塊琥珀里“裝”著一種屬于蜂類的昆蟲，它的身體清晰可見，翅膀還發(fā)出太陽一樣的光芒。

此外還發(fā)現(xiàn)了蟋蟀、蜘蛛和蟑螂的幼蟲、臭蟲等。而其中最為特別的要算裝著“捻翅目”的琥珀。據(jù)介紹，“捻翅目”是最神秘的外寄生性昆蟲，個體大小僅2毫米，肉眼幾乎看不見，借助幾百倍的顯微鏡，才可以看出它們的“真身”?！澳壳霸阽昀锩妫挥胁_的海琥珀有少量。目前，全世界僅發(fā)現(xiàn)10塊左右?！蓖醪┙榻B說，捻翅目的后代和甲殼蟲比較接近。

撫順琥珀為何珍貴？它們是生物起源最直接證據(jù)

撫順是世界琥珀的重要產(chǎn)區(qū)，也是我國昆蟲琥珀的唯一產(chǎn)區(qū)。撫順琥珀以“色彩豐富低調(diào)、光澤明亮柔和、質(zhì)地細(xì)膩溫潤”聞名于世。一百多年來撫順琥珀的加工沿用手工制作，形成了自己獨(dú)特的風(fēng)格，其雕刻工藝成為我國一個重要的文化遺產(chǎn)。撫順琥珀含有大量內(nèi)含物，為研究一些重要生物類群起源和輻射提供了直接證據(jù)。更難得的是，撫順琥珀產(chǎn)自亞洲最大的露天煤礦——撫順西露天礦。但由于西露天礦的開采工作已接近尾聲，尋找煤田中的天然琥珀已經(jīng)幾乎不可能。因此，撫順琥珀更顯得彌足珍貴。

“現(xiàn)在我們對于這2000多塊琥珀只是初步研究，很多新發(fā)現(xiàn)的物種還沒有命名?！蓖醪┱f，接下來研究還會繼續(xù)。據(jù)介紹，撫順琥珀包裹了大量的節(jié)肢動物和微生物類群，為研究這些生物的起源和輻射提供了最直接的化石證據(jù)。撫順琥珀保存有始新世時期亞洲大陸唯一的琥珀生物群，這為我們了解當(dāng)時歐洲—亞洲—印度—北美生物分布格局提供了直接證據(jù)。撫順琥珀為科研人員研究氣候變化(例如溫室效應(yīng))和構(gòu)造事件(例如青藏高原隆升)對歐亞大陸生物演化的影響提供了重要線索。

除此以外，專家還發(fā)現(xiàn)這2000多塊撫順琥珀具有相同的紅外光譜，專家測出了它們獨(dú)有的“身份證”，以后只要用傅利葉紅外光譜儀一測，假的撫順琥珀就會“現(xiàn)出原形”。(記者 朱姝)