摘要：琥珀“动物园”又新增一名成员：一条来自9900万年前、前所未知的新物种——缅甸晓蛇。这也是人类首次在琥珀中发现蛇类标本。文/记者 白竟楠 编辑/吉菁菁新媒体编辑/陈炫之 供图/邢立达▲缅甸蛇类复原图（绘图/刘毅）明明刚出生没多久，却被迫以这...
琥珀“动物园”又新增一名成员：一条来自9900万年前、前所未知的新物种——缅甸晓蛇。这也是人类首次在琥珀中发现蛇类标本。
文/记者 白竟楠 编辑/吉菁菁
新媒体编辑/陈炫之 供图/邢立达
▲缅甸蛇类复原图（绘图/刘毅）
明明刚出生没多久，却被迫以这种方式“拍下”了第一张“新生儿照片”。宝宝心里委屈，但是宝宝确实也说不能再说出口了。
在这件长度4厘米的橙黄色琥珀标本中，清晰可见9900万年前这条“心里很委屈的”破壳不久的新生小蛇身影。这是人类首次在琥珀中发现蛇类，也是首次在化石记录中发现新生蛇。
▲缅甸晓蛇和对应的CT重建（摄影/白明）
7月19日，来自中国、加拿大、美国和澳大利亚的科学家团队首次在琥珀中发现蛇类标本，并揭示了一个前所未知的物种——缅甸晓蛇（Xiaophis myanmarensis）。
该研究由中国地质大学（北京）的邢立达副教授、加拿大艾伯塔大学的迈克尔·考德威尔教授（Michael W. Caldwell）、中国科学院动物研究所研究人员兼石探记创始人陈睿博士等学者共同研究。研究论文发表于国际顶级杂志《科学》（Science）旗下子刊《科学进展》（Science Advances）上。
▲中国地质大学邢立达副教授介绍首次在琥珀中发现的蛇类标本
▲邢立达介绍，蛇类琥珀中的杂质指示了古代森林系统有着广泛的生态多样性
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极为稀有的蛇类化石
此次被研究的标本来自著名的琥珀产区——缅甸北部克钦邦胡冈谷地，这里产出的琥珀距今约0.99亿年，胡冈谷地发现的脊椎动物琥珀为科学家提供了一个了解三维保存恐龙时代古生物的绝佳机会，从2016年至今，邢立达团队发现了世界上首例琥珀中的各种古鸟类、恐龙、介形类和蛙类琥珀，大部分样本都是从这里发现的。而此次新发现的蛇类化石指示了该地区有着更广泛的生态多样性，对晚中生代蛇类的全球分布性也有重要研究价值。
与其它脊椎动物化石相比，蛇化石是极为稀有的，这可能是因为大多数蛇类骨骼的质地都不是很坚硬，能形成化石并保存下来非常不易。
新发现的蛇类琥珀化石标本共有两件，这件“晓蛇”标本的单一椎骨非常小，躯干椎体长约0.5毫米，尾椎长约0.35毫米。参照同时代的蛇类，如果标本完整，琥珀蛇的长度大约为9.5厘米。
▲缅甸晓蛇复原图（绘图/刘毅）
显微CT为这些蛇类提供了详细的、立体的三维解剖结构。论文合著者之一，中国科学院动物所副研究员白明对记者表示，这批标本中最重要的一件已经有些许腐烂，已经暴露出骨骼，这种情况反而对显微CT等无损设备的成像十分有利，通过对CT数据的重建、分割和融合，学者们最终无损得到了所有骨骼的高清3D形态。
▲缅甸晓蛇的CT重建
“琥珀蛇保存了长4.75厘米的连续的颅后骨骼，包括了约97枚椎骨、肋骨和部分皮肤。这97枚椎骨中的前87节加上肋骨构成了躯干，剩余10节构成尾部。”邢立达说，“我们此次发表的标本很特别，首先，这是首次在琥珀中发现过蛇类，它的骨骼特征很特别，是一个全新的物种；其次，这是首次发现的新生蛇，让我们可以了解古蛇的发育；第三，新发现表明古代蛇类曾在海洋边缘的森林中生活，也指示了该地区有着更广泛的生态多样性；最后，新发现对晚中生代蛇类的演化与全球分布性有着重要研究价值。”
根据其骨学特征，学者将这件标本命名为缅甸晓蛇（Xiaophis myanmarensis）。属名Xiaophis中的“Xiao”源自中文“晓”，向发现该枚琥珀的石探记联合创始人、琥珀专家贾晓女士致敬，ophis为希腊语中的蛇；种名“myanmarensis”表明化石发现于缅甸。陈睿博士告诉记者：“晓，这个字有着多层含义，不仅是收藏家的名字，也有破晓之意，暗示了这条蛇的原始，此外，也与小字同音，暗示着极小的标本。”
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如何确认“此蛇”非“彼蛇”
从骨学角度，此次发现的标本根据如下特征可以被定义为蛇类：明确可见的腹下椎骨（前泄殖腔椎骨）有87节，推测总共有160节，超过除了蚓蜥类（amphisbaenians）和双足蜥类（dibamids）之外的所有细长的有鳞类动物，如帝王蛇蜥（Pseudopus apodus）有55节的腹下椎骨。标本的脊椎骨还有着特化的椎弧凹（zygantra）与椎弧凸（zygosphenes），这是蛇类的重要特征，这二个结构互相镶嵌着形成球状窝，使得蛇的每一节脊椎骨都能牢牢的相扣，并且又能转动灵活。
缅甸“晓蛇”的解剖学结构显示了其作为现生蛇胚胎-新生蛇的特征。这些特征与东南亚地区红尾管蛇（Cylindrophis ruffus）的新生蛇，或水游蛇（Natrix natrix）的胚胎（头长5毫米）和新生蛇（头长8毫米）相似，比如椎孔至少比椎体大两倍，椎弓突和椎弓突关节无或弱骨化。重要的是，缅甸“晓蛇”还保存了骨骼个体发生的重要细节，例如椎弓突-椎弓凹关节开始沿神经弓板形成。
除了骨骼，缅甸“晓蛇”还保存下来的带鳞的皮肤，这些鳞片具菱形且很薄。我们知道，较大且呈矩形的腹鳞是大部分现代蛇的主要特征，可惜标本并没有保存下来。
学者发现的另一件蛇类标本是琥珀中的蛇皮，这件标本代表了一只大型蛇类的蜕皮，鳞片呈菱形或圆菱形，鳞片间的表皮上有深线。一些区域能看到颜色的变化，但很可能不是原来的色彩，此外还能观察到圆形或环状的花纹。这张蛇皮的“主人”体长可能在60~70厘米，算得上是当时缅甸琥珀森林的大型掠食者。
▲琥珀中的蛇皮（摄影/Ryan C. McKellar）
“我们中国地质大学（北京）和石探记科学团队在2016年初陆续发现了这些蛇类琥珀，然后耗费了近一年的时间来重建骨骼的三维结构。” 邢立达介绍，“研究表明，此次发表的标本是区别于以往所有蛇类的新物种，也是首次在琥珀中发现的新生蛇，这些标本表明古代蛇类曾在海洋边缘的森林中生活。
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给蛇“寻宗问祖”不容易
蛇的祖先可以追溯到侏罗纪中期，比如1.67亿年前的安氏黎明蛇（Eophis underwoodi），但它们的化石比较破碎，提供的信息不多，至于蛇的祖先到底属于哪一类，科学家还有争论，正如邢立达所言，蛇的演化很复杂。到了晚白垩世早期（约1亿至9500万年），蛇类已经有了全球性分布，南欧、非洲、北美、中东和南美都曾发现了蛇类化石，而且所有的标本都是发育成熟的蛇类，它们大多数失去了前肢，但有的还保留着小小、没有多大作用的后肢。
“缅甸晓蛇可以说是现在蛇类的祖先之一，”论文作者之一，美国中西大学兰德尔·尼达姆教授（Randall L. Nydam）说道，“缅甸晓蛇的颅后骨骼显示与其他白垩纪冈瓦纳蛇类极高的相似性，如阿根廷发现的、距今9000万年的狡蛇（Najash）和恐蛇（Dinilysia）。将缅甸晓蛇加入到早期蛇的系统发生分析中后发现，缅甸晓蛇位于冈瓦纳基干类群中，如狡蛇（Najash）、恐蛇（Dinilysia）和古裂口蛇（Sanajeh）及现代蛇（冠群）之间。”
此次发现的两枚琥珀都富含昆虫、昆虫粪便和植物残留物，这些琥珀内含物提供了独特的森林生态系统记录。缅甸琥珀中保存的一些植物和无脊椎动物都表明，这是一个包含有淡水栖息地的、潮湿温暖的热带雨林生态系统。海生介形类的存在则表明，部分琥珀森林亦濒临海岸线，缅甸“晓蛇”是首次在中生代森林环境中发现的蛇类，表明早期蛇类的生态多样性比以前的人为地更为多样。
从古地理角度，缅甸蛇类生存于南冈瓦纳的岛弧系统中，后成为劳亚大陆东缘的一部分。这些蛇琥珀位于劳亚大陆东部，是中生代蛇类记录的重要的新基准点，其明确表明蛇类在至少1亿年前就已经完成了在各纬度的分布。迈克尔·考德威尔教授假设道：“缅甸晓蛇可能从水生蛇类演化而来，后来迁徙到了外来地块的岛屿陆生环境中；特提斯海里广泛分布着多种森诺曼阶海生蛇，南美最近也发现森诺曼阶的海生蛇，这都表明在陆生和水生环境中的蛇类多样性出乎我们的意料。”
▲邢立达（左起），迈克尔·考德威尔，兰德尔·尼达姆和白明在中科院动物所
缅甸“晓蛇”等蛇类琥珀的发现，其个体发生学特征在蛇类化石中可以说是史无前例，这些琥珀为自然界最成功和最具代表性的动物群之一提供了绝佳的演化线索。
链接：
蛇珀的发现：激动人心的“一波三折”
▲发现者贾晓女士和缅甸晓蛇琥珀
目前科学家研究的绝大多数琥珀都是从公开的琥珀市场购得。
当问及缅甸晓蛇的来历时，琥珀的发现者贾晓兴致勃勃地回忆道：“2016年初，我在开一批琥珀的原石，其中一块黑乎乎的料毫不起眼，我磨开了部分表皮之后，其中有一段动物包裹体和一些碳化的植物碎屑，是不是巨大的蜈蚣？我当时心里还蛮开心的，但在放大镜下仔细观察之后，我发现这些‘蜈蚣腿’其实是在动物体内，很可能是一只残破的小蜥蜴的肋骨而已，但它的身体有些长。因为蜥蜴琥珀我已经有几块了，而且此枚琥珀的珀体并不好看，所以我没有继续研磨而是将其收了起来。”
不久之后，贾晓看到了邢立达发表发现了古鸟类琥珀论文的新闻，她尤其注意到其中一件琥珀曾经与她阴差阳错地擦肩而过，对于她这个虫珀发烧友来说心里很不是滋味。
“我丈夫为了安慰我，拉着全家到出去旅游散心，在香港转机时，我路过一个小画廊，其中一幅眼镜蛇骨架的画作非常精美，我多看了几眼，突然一个念头闪现，这幅画里面的蛇骨和我此前那块琥珀里的实在太像了！当我意识到被束之高阁的‘蜥蜴’有可能是一条蛇的时候，我抑制不住内心的狂喜，提前改签回到昆明。” 贾晓说，“到今日我都清楚记得，当那条“蜥蜴”被磨去了全部了表皮，重新躺在我显微镜下面的时候，我心都要跳出来了，是的，它没有脚，尾巴残留的皮肤也不同于蜥蜴。”
贾晓越看越诧异，马上联系了石探记团队的陈睿博士。陈睿兴奋地反复询问标本的特征，让贾晓拍了几十张微距照片给他，后来陈睿联系上了研究古脊椎动物的邢立达。
“当我带着标本给邢博士看时，他激动坏了，拉着我的手说，这可是超级幸运的一天，他此前只在琥珀中找到过蛇皮，但现在终于找到了蛇骨骼！”
出品：科普中央厨房
监制：北京科技报 | 科学加客户端
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