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ldquo睡rdquo了琥珀的漳 [复制链接]

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漳浦生物群:新生代最丰富的热带雨林化石库

中、英、德等多国古生物学者

在我国福建省漳州市发现一处约万年前的化石宝库

——漳浦生物群

这一生物群中保存着大量琥珀和植物化石标本

生动展现出远古生物在热带雨林中的生活图景

此次发现的漳浦生物群位于我国福建省漳州市漳浦县其地质时代约为万年前研究团队历经10年野外采集共获得2.5万多枚含虫琥珀和超过块植物化石从发现化石的多样性看漳浦生物群中的琥珀类群是近年来新发现的最为丰富的琥珀生物群它与缅甸克钦琥珀生物群、波罗的海琥珀生物群、多米尼加琥珀生物群一起构成世界四大琥珀生物群

漳浦琥珀中保存着大量标本,其中以昆虫最为丰富,涉及至少20目科。最常见的是蚊类等双翅目昆虫,约占总数的55%。其次为蜂、蚂蚁等膜翅目昆虫,再次为包括各种甲虫在内的鞘翅目昆虫以及蚜虫、蝉、蝽等半翅目昆虫。此外,琥珀中还包含大量羽毛和微生物化石等。

漳浦生物群的发现意味着什么?

彰显了我国是一个琥珀资源富饶的国家

中新世中期热带生物群的北迁可能强烈影响了东亚生物区系的形成。

研究结果支持了“热带雨林是生物多样性的博物馆”的观点

物种丰富的热带季雨林化石库

年,中国科学院南京地质古生物研究所研究员王博和史恭乐带领的团队在福建东南沿海漳浦县佛昙群地层首次发现了漳浦生物群,距今约万年前。近十年来,由中、英、德多国古生物学者组成的研究团队,对该生物群的多样性、古生态和古气候意义展开了详细研究。

漳浦生物群产地位置及地层柱状图(据Wang,)

历经10年持续的野外采集工作,研究团队获得了2余枚含虫琥珀(虫珀)和逾块植物化石标本。

植物化石标本中最丰富的类群包括龙脑香科、豆科、樟科和藤*科,其他泛热带分布的科还有番荔枝科、漆树科、橄榄科、大戟科、野牡丹科、桑科、肉豆蔻科和桃金娘科,这些科的植物都是现今东南亚热带雨林中的优势类群。

漳浦生物群的代表性植物化石

植物叶化石包括蕨类2种、单子叶植物3种、双子叶植物78种,此外还有20余种果实和种子化石。基于已发现的动、植物化石种类,漳浦生物群已成为世界上物种最丰富的新生代热带雨林化石库。

世界四大琥珀生物群之一

据王博介绍,我国是化石资源极其丰富的大国。但琥珀特别是虫珀作为一种特殊化石,在我国发现很少,广为人知的只有抚顺琥珀产地。在自己的国家发现世界顶级的琥珀生物群是每一个古昆虫学者的愿望。漳浦琥珀生物群是近百年来新发现的最丰富的琥珀生物群,说明我国是一个琥珀资源富饶的国家。

漳浦琥珀来自龙脑香科植物,含有大量的动、植物化石。从节肢动物多样性看,目前漳浦琥珀生物群以已发现的个科居于多样性第三位,仅次于缅甸克钦琥珀生物群(近个科)和波罗的海琥珀生物群(近个科),高于多米尼加琥珀生物群(约个科),是世界四大琥珀生物群之一。“琥珀生物群中包含的生物很多,大部分是节肢动物,所以我们一般以节肢动物的多样性,作为主要的判断标准。”

漳浦琥珀中代表性植物和动物(据南古所)

琥珀中以昆虫最为丰富,包括至少20目科,其中最常见的是双翅目,约占总数的55%。此外,琥珀中还包含有大量羽毛、植物、腹足类和微生物化石。

漳浦琥珀中代表性昆虫(据南古所)漳浦琥珀有精确古气候数据

谈起此次科研的难度,王博说,由于当地在挖黏土矿,这些化石在黏土矿层,科研人员的挖掘属于抢救性挖掘。“挖到了琥珀,我们就赶紧把它们抢救出来,10年间没有间断过。如果没有得到及时的保护,它们可能被搬走烧成瓷砖。”

漳浦生物群产地的野外露头和各类化石(据南古所)

与其他大部分琥珀不同,漳浦琥珀有精确的地质年龄和古气候数据,可以清晰地了解该琥珀生物群的环境背景。据王博介绍,漳浦琥珀和植物叶片化石在沉积物中是保存在一起的,这是其他琥珀不具备的优势。通过植物叶片化石,科研人员可以用数学模型把当地降雨量、温度等古气候计算出来,得到详细的数据。

更重要的是,漳浦琥珀生物群也是最丰富的用于科研采集的琥珀生物群,完整保留了初始的古生态和埋藏学信息,为其他琥珀生物群的古生态恢复和埋藏学偏差矫正提供了珍贵的对比数据。

热带生物群北迁,塑造了当今东亚生物区系

据悉,植物群的区系组成和叶子形态都显示漳浦中中新世植物群代表一个热带季雨林,其叶子形态与现今泰国中部,印度中部和恒河三角洲的植被非常类似。

植物化石叶相古气候分析显示,漳浦地区中中新世处于热带北缘,生长季约12个月,春季是最干旱的季节。中新世中期,热带季雨林曾分布至福建南部(北回归线以北)。

另外,漳浦生物群含有大量典型的东南亚热带生物类群,例如部分有花植物、苔藓、蜗牛、蜘蛛以及许多蚂蚁、蜜蜂、蟋蟀、甲虫等昆虫,目前都只分布于东南亚热带雨林地区。

漳浦琥珀中各类蚂蚁(据南古所)

科研人员发现,在中中新世温室效应的背景下,漳浦地区冬季最低气温明显上升,减弱了冻死效应,可能是导致热带生物群向北迁移的最重要因素。热带生物群的“北伐”运动带来了大量入侵种,并引起了当地生物链、生物地球化学循环和气候条件的变化,从而可能强烈地影响了东亚原有的生物类群,进一步塑造了当今的东亚生物区系。

证明“热带雨林是生物多样性的博物馆”

漳浦生物群中绝大部分节肢动物,特别是蚂蚁、蜜蜂、跳虫、蟋蟀、蚊类等都是现生属,为各类群的分子系统学研究提供了很好的时间校正点。此次发现表明,亚洲热带雨林生物群早在万年前就已达到现今的生态结构,支持了“热带雨林是生物多样性的博物馆”的观点。

漳浦生物群生态复原图(据南古所)

此次研究是漳浦生物群的初步成果,着重展现漳浦生物群的总体面貌。目前,科研人员只鉴定了余枚虫珀,仍有大量化石需要详细鉴定。研究团队将陆续对一些重要动、植物类群开展深入的分类学、系统发育学和古生态学研究。

相关研究成果于5月1日在线发表于美国《科学》杂志子刊《科学进展》(ScienceAdvances)。论文信息:WangBo*,ShiGongle*,XuChunpeng,etal...Themid-MioceneZhangpubiotarevealsanoutstandinglyrichrainforestbiomeinEastAsia.ScienceAdvances,7:eabg.DOI:10./sciadv.abg.

但其实,今天要说的是时“间胶囊”琥珀

如今在珠宝市场,琥珀是越来越贵了,基本没有六位数以下的,其晶莹剔透、触感温润的质地,深受50岁以上的中老年妇女喜爱。所以我也打算闲着没事儿的时候搁地里挖一挖,说不定能钓到一个愿意包养*博士的富婆,让我们少奋斗个二三十年。你现在是不是感觉被骗了,看题目“时间胶囊”还以为是什么不知道高到哪里去的、可以跨越时空的胶囊状飞船,但其实,今天要说的是时“间胶囊”琥珀。

琥珀

琥珀,是远古植物树脂所形成的化石。琥珀质地较轻、触感温润、色泽多变,于透明到半透明间变化万千,千百年来广受人们喜爱,具有重要的经济、文化价值,当然了还有科学价值,这是因为,琥珀可以保存三维立体的古代昆虫、植物或其他生物,从这一点看,琥珀要比化石高出不少。所以毫无疑问,琥珀为我们了解远古世界打开了一扇独特的窗口,它是自然创造的名副其实的时间胶囊。

琥珀的形成很简单,在远古树脂滴落的过程中,有时候会吸引或包裹昆虫等生物,随着树脂中大量挥发性物质的逐渐散发,树脂便逐渐变硬,生物也永远地被包裹其中,成为了内含物。变硬的树脂被埋藏在地下,经历聚合作用形成了“柯巴脂”。柯巴脂是一种较为年轻的树脂化石,性质与琥珀相似,不过,其硬度、熔点和稳定性要比琥珀低。柯巴脂再经过长时间的埋藏,丧失了所有挥发性组分,并完全聚合后,便形成了琥珀。

琥珀的莫氏硬度为2-3,也就是和人的指甲差不多;密度为每立方厘米1.04g-1.1g,比水略大,可漂浮在饱和盐水中;琥珀的熔点为-℃,在高温高压下,可将细碎的琥珀融合在一起变成压塑琥珀。琥珀颜色多样,一般来说,氧化程度越高,就越偏红色。另外,随着琥珀埋藏时间的增长,琥珀的硬度也相对增高,比如说产自白垩纪的缅甸琥珀,其硬度就要比形成于始新世的波罗的海琥珀和形成于中新世的多米尼加琥珀高。

现在市场上,假琥珀是到处都是,常见的有柯巴脂、玻璃、酚醛树脂、赛璐珞、酪蛋白以及各种类型的塑料等等。根据琥珀的性质,我们可以初步检测琥珀的真伪。一般来说,可以先用饱和盐水来进行检验,在上面那些材料中,只有柯巴脂和一些塑料能像琥珀那样漂浮在饱和盐水之上。之后,可以用加热的铁丝测试,现代塑料遇热铁丝会发出辛辣刺鼻的塑料味道,而琥珀和柯巴脂则会发出树脂的味道。然后我们可以用酒精测试区分柯巴脂和琥珀,柯巴脂遇酒精后,表面会变得黏稠,用手指按上去会留下指纹,而琥珀的性质相对稳定,表面遇酒精没有明显变化。

当然了,你要是花几十万买个琥珀,估计你也不舍得这样检测,那么该怎么办呢?将错就错么?自然也不用受这份委屈,琥珀都买得起了,不如再掏几个钱去专业机构检测一下。在专业机构的科学研究中,常用来检测琥珀的方法有红外线光谱分析法、质谱分析法和离子色谱分析法,这些方法都可以生成反映样品的化学组分的多峰曲线图,从中可以轻易辨别真伪琥珀,而且,还可以识别琥珀的产地乃至产生树脂的树种。当然了,我们也不能绝对避免个别机构与商家暗中串通的情况发生。

可见,要想搞来货真价实的琥珀,最保险的方案就是自己去找,那么去哪找呢?

并不难。世界上很多地方都产琥珀,年代范围也很大。目前发现的最古老的琥珀产自距今3.2亿年前的美国石炭纪地层,而最古老的拥有内含物的琥珀,则发现于距今2.3亿年前的意大利三叠纪地层。整体来看,琥珀在全世界拥有三大产地,分别是:欧洲的波罗的海地区、美洲加勒比海的多米尼亚共和国,以及亚洲缅甸的北部。这些地方的琥珀规模大、质地好、能够商业化开采。除此之外,还有一些小产地,比如墨西哥、黎巴嫩、西班牙、法国、俄罗斯、加拿大、美国、印度等,我国抚顺也是著名的含虫琥珀产地。

波罗的海琥珀主要分布于波罗的海沿岸国家,产出层是位于地下水位之下的蓝土层,这一层一直延伸到了波罗的海,所以,一部分琥珀会被海浪从地层中冲刷出来,最终,不少会被海浪冲刷到海边,有少数密度低的甚至能在大海中漂浮,所以也被称为“海珀”。这些长期在海面漂浮的琥珀,表面甚至会有海洋生物附着。波罗的海琥珀形成于约万-万年前的始新世,树脂主要来源于金松科植物。波罗的海琥珀一般有这样三个特征:一是部分琥珀的内含物周围具有由很多微小气泡构成的白色包裹体;二是常见黑色的*铁矿侵入;三是具有微小的毛状物,一般认为其来自栎树的雄花,所以,波罗的海琥珀的树脂应该是在春夏之交的栎树开花时节产生的。

多米尼加琥珀产自加勒比海大安的列斯群岛中的伊斯帕尼奥拉岛,形成于距今0万-0万年前的中新世,树脂来源为已灭绝的孪叶豆属植物。另外,墨西哥琥珀与多米尼加琥珀在性质、年代和内含物的种类与比例上,都很相似,而且两地都在加勒比海地区,所有有时候也统称为“加勒比海琥珀”。多米尼加琥珀澄清透明、色彩多样,甚至还有非常罕见的“蓝珀”,而且多米尼加琥珀中的昆虫多样性很高,保存也要比波罗的海琥珀好。

伊斯帕尼奥拉(海地岛)

蓝珀

第三地产地就是缅甸了,缅甸琥珀产自缅甸北部的胡康河谷,矿藏分布较为分散,没有大规模集中的矿区,只能采用原始的人力挖掘开采。由于缅甸琥珀在历史上曾历经过搬运作用,所以其本身的年龄要早于现在埋藏琥珀的地层的年龄。通过对缅甸琥珀内含物的研究,以及对琥珀伴生火山灰的同位素测定,科学家最终确定,缅甸琥珀形成于距今约1亿年的白垩纪中期,由松科植物的树脂形成。由于地质时代久远,所以缅甸琥珀的硬度更高,氧化程度也较高,棕红色的琥珀相对较多。缅甸琥珀还有一个优点,这就是生物多样性高,除了丰富的昆虫之外,还有蜘蛛、蝎子和各种植物等等,有的甚至还有羽毛、蜥蜴、青蛙等等,由此可见,蛙类那至少也有1亿年的历史进程了。

内含蝎子的琥珀

除了三大产地之外,我国的抚顺也值得一提,抚顺琥珀的年代是距今年的始新世早期,树脂来源是松柏类植物。抚顺琥珀原石直径一般小于10厘米,透明度较高,由于在渐新世时抚顺琥珀所在的地层遭受了岩浆的侵入,所以琥珀受到了不同程度的岩浆热液的烘烤,这使其具有了不同的光泽。另外,抚顺琥珀硬度较高,适合打磨雕刻成各种造型,所以也是世界上重要的珠宝级琥珀。同时,抚顺也是我国最主要的虫珀产地,对研究我国始新世时期的生态和生物多样性,具有重要的意义。

当然了,我们有理由相信,世界上一定还有不为人知的重大的琥珀产地,它们深藏于地下,静静地等待着人们的发现。那么色彩迷人的琥珀,究竟对人类研究地球的远古历史有什么帮助呢?

我们现在所见到的琥珀都是晶莹剔透、光彩照人,但其实,如果你真的遇到一块琥珀原石的话,估计看都不会多看一眼。这是因为,琥珀原石大多包藏在泥页岩和煤层中,表面往往一团漆黑,根本无法看清它的本来面目,只有经过加工处理,方能露出其真正本色。当然了,不论其最终是用作珠宝还是科研,还需要进行一系列非常复杂的套路,具体的没意思就不说了,我们直接来看琥珀的科研价值。

琥珀原石

事实上,就算是昆虫被包裹在了琥珀内,它也没有我们想象的那么栩栩如生。因为在漫长的历史时期中,琥珀标本中大多数内含物的内部器官已经降解,也就是说,生物只剩下了体壁一个空壳。好在其外部形态相对完整且为独立保存,所以便为古生物形态学研究提供了极好的标本。另外,琥珀作为一种特异埋藏的化石,除了能保证化石标本的完整性以外,更为重要的是,它可以保存一些普通化石无法保存的生物结构,比如一些昆虫的生殖器结构、蜘蛛丝和三维的羽毛等等。再者,琥珀标本中也有极少数保存了其内含物的内部结构,比如飞行肌肉、头部肌肉、消化系统、生殖系统等等,为什么这些幸运儿没有被降解,至今科学家仍不清楚。总之,琥珀是我们了解古生物、古生态重要的途径之一。

内含恐龙羽毛的琥珀

总的来看,琥珀具有三大科研价值。

一是为我们指示远古时代的生物多样性。琥珀是立体保存的生物化石,它能较细致地展现数千万年前生物活着时候的样子。所以,对于琥珀中包裹着的是什么虫子,我们一看便知。幸运的是,琥珀是无所不包,在琥珀中,几乎保存有昆虫纲所有的目,甚至连螳螂这种体型较大的昆虫都在琥珀中被发现过。如此一来,根据生物的种类和比例,我们就能判断当时琥珀森林的生态和环境。比如豆娘和蜉蝣喜欢距离水近的地方,所以它们就指示当时琥珀森林的附近有湖泊、池塘的出现。除了昆虫之外,琥珀中还包含了大量微生物,比如细菌、真菌等等,不过由于它们太小,所以一般很难发现。人们偶尔也能在琥珀中发现较为罕见的脊椎动物与其遗迹,比如蛙类、蜥蜴以及羽毛、鳞片等等。另外,琥珀中还保存有植物化石,包括苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物。缅甸琥珀甚至还见证了被子植物的辐射演化,以及昆虫类群与被子植物协同的快速起源与辐射演化。毫无疑问,这些琥珀内含物为研究远古生物的多样性和陆地生态系统,提供了直接的证据。

琥珀中的螳螂

青蛙琥珀

琥珀的第二大科研价值是指示古生态与古地理。古生物地理学是研究地质历史中生物分布及其演变史的学科。琥珀生物群无疑为我们了解古代生物地理区及其形成因素、迁移与扩散的过程等,提供了重要证据。比如抚顺琥珀的古地理位置就极其重要,抚顺琥珀保存有现今发现的始新世时期亚洲大陆唯一的琥珀生物群,这位我们了解当时欧洲-亚洲-印度-北美昆虫群分布格局的演变提供了重要线索。通过对抚顺琥珀昆虫群的研究发现,抚顺琥珀中部分昆虫与同时代的波罗的海和法国琥珀具有紧密的亲缘关系,这表明,万年前,欧亚大陆两端已经存在着广泛的生物交流。

古生态学是研究植物、动物、微生物之间的相互关系,以及古代气候等环境信息的科学。琥珀中的生物群可以很好地反映古代的气候等环境信息。比如说,现在的波罗的海地区是温带气候,但在波罗的海琥珀中,人们发现了大量热带和亚热带的昆虫类群,这就直接证明,万年前的波罗的海地区为温暖潮湿的气候,而非现在的温带气候。而根据多米尼加琥珀中的昆虫内含物,人们可以推测出,当时的多米尼亚处于热带气候。研究抚顺琥珀,我们同样发现,当年的东北大地也是别有一番气象,在抚顺琥珀中,人们已发现节肢动物至少21个目,超过80个科、种,另外,还有大量微生物琥珀化石及少部分植物琥珀化石。这些化石表明,万年前的抚顺处于亚热带湿润气候带,当时的抚顺气候温热、雨量充沛,森林植被异常茂密,各类昆虫和其他动物繁盛,形成了生机盎然的亚热带森林景观。

琥珀的第三大科研价值是记录生物的日常生活。通常,动物的行为证据很难保存为化石,但琥珀却可以捕捉一些生物被粘附前后的“快照”,这为我们研究远古生物的行为学提供了直接证据。比如说,琥珀可以保存其内含物相互关系的直接证据,像是捕食、寄生、互利共生以及携播等等。所谓的携播,是指一种无翅生物抓附在有翅生物身体上“搭便车”,以进行携运和扩散的行为。琥珀中常见的携播生物是螨、拟蝎等等。

除了相互关系之外,动物的行为也被琥珀记录了下来。比如,当被琥珀黏住时,蚊类和蜘蛛会通过断臂的方式力图逃生,所以在琥珀中,常可以发现单独保存的断臂,而如果逃脱失败,那么断臂就会与断臂生物保存在一起。同时,昆虫在挣扎的过程中,会在其周围形成一些同心环线,这表明生物是活生生地被包裹进琥珀的。除了以上这些行为之外,像是应激的排卵行为、育幼行为、伪装行为等,我们也从琥珀中有所发现。最后有两种琥珀你要是搞到了那就赚大了,因为这两种琥珀中的昆虫行为实在难得,一种是交尾,正办正事儿呢,突然就被定住了,这也算是“山无棱,天地合,乃敢与君绝”吧。另一种行就更少见了,这便是“羽化”,也就是说,琥珀让昆虫羽化成蝶的那一刹那永存世间。

总之,琥珀十分美丽,更具有非凡的科学价值,它定格了时间,留驻了光阴,这是来自地球远古的生机与美丽,所以如果你十分爱你的女朋友或老婆的话,那就给她买一块钻石吧。

来源:新京报、新华社、中科院南古所等

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