琥珀，帶你穿越至遠古的寶石
發布時間：2019年11月05日 文章出自：用戶投稿 作者： 田莊
撰文：田莊 攝影：袁稷 審閱：蔡晨陽，邢立達，王碩
琥珀，也稱虎魄，在傳說中是一種由老虎魂魄結晶而成的寶石。數千萬年的時光沖刷洗禮，讓它綻放出神秘而溫潤的光芒。它的神秘與美麗，讓世人賦予了許多傳奇色彩，甚至于有一種顏色，是直接以琥珀命名的。
從東半球的中國遼寧，到西半球的美國新澤西，從冰天雪地的阿拉斯加到雨水豐沛的墨西哥，地球上有很多地方蘊藏著琥珀的礦脈，它們形成的年代和地理位置不同，其內含物的多樣性也是大相徑庭，植物來源也大不相同。比如多米尼加琥珀是大約是在1600萬到2000萬年前形成的，這是一種豆科類的樹脂化石，在其中往往是蚊子與螞蟻一類，與現生種相似。而波羅的海琥珀則是4000萬年左右，是松柏類的樹脂化石，內容物往往也是蚊蟻類，世人常言的蜜蠟，也更常見于此類地區。緬甸的琥珀則是形成于9900萬年前的白堊紀中期，這種由南洋杉木形成的樹脂化石中，蘊涵著曾和恐龍生活在同一個時空的昆蟲和節肢類動物。
從上億年到一兩千萬年這樣一個連貫的時間線，及其被凝固在琥珀中的奇妙的內含物，讓科學家們研究和探討生物的演變，地球古環境的變遷有了更加連貫的化石證據。比起我們常見到巖石中保留的古生物化石來說，琥珀的優勢非常明顯。由于巖石中的化石會因擠壓而發生形變，展現出來的幾乎都是平面2D的狀態。但是琥珀不一樣，它是世界上極少數能夠立體保存生物三維全貌的化石種類。而且琥珀清晰立體的保留了生物體精細的結構特征，比如昆蟲密集的復眼結構，或是翅膀上細致的紋理（翅脈，昆蟲分類學中重要的區分特征）還有很多傳統石質化石保留不了的軟組織也能在琥珀中得以體現，它甚至能捕捉到昆蟲的遠古行為活動，比如交配，偽裝，產卵等，這有利于科學家了解這些動物行為的起源。
另外，科學家們利用最新的技術和儀器對琥珀中的內含物進行斷層掃描，通過分析，我們能觀察到昆蟲內部的肌肉組織，以及許多體外器官的內部結構。這些都是前所未有的進展，雖然說琥珀的研究已經有幾十年的時間，但科技的發展總能讓琥珀在生命科學領域的研究扮演越來越重要的角色。
假設有一個科學家是從研究普通沉積巖化石轉到研究琥珀化石，它的感覺就會像是從看黑白默片切換到HD高清環繞聲一樣，而這也賦予了琥珀在科研上特殊的地位。
一只在琥珀中保存的非常完好的角蟬
在過去相當長的一段時間里，琥珀及其包含的內含物并未有過很好的被大眾所接納。其中一個很重要的原因就是琥珀內含物的標本非常微小，這限制了普通觀眾了解和觀察其中細節的可能性，只有很少一部分收藏家能夠通過熟練使用體式顯微鏡來感受這些微觀的“大千世界”。那么，通過現代的光學儀器是否可以打破這中間的體驗壁壘呢？如果有一種方式能把琥珀里蘊含的微觀世界用肉眼可見的方式進行表達，是不是會給人們帶來不一樣的自然科普體驗呢？這些問題都說明了：琥珀的拍攝，是讓公眾了解琥珀知識的關鍵。
而現在，有越來越多的攝影師運用最先進的光學設備，加上景深疊加的方式來拍攝一些極為微小的物體。其中，來自上海世博會博物館的袁稷就把他的拍攝重點放在了琥珀中含有的有趣內含物上，他的攝影作品讓我們有幸一覽這千萬年前的世界。
一種蜚蠊（琥珀產地：緬甸） 蜚蠊目：Blattodea 蜚蠊科：Blattidae
蜚蠊，又名蟑螂。其祖先可以追溯到距今4億年前，是一種非常古老的昆蟲。與我們所熟知的不同，平常生活中見到的蟑螂其實只是這蜚蠊科的極個別品種，它們大多數生活在野外，以各種有機物為食。但它們有個共同的特點就是對環境有著超凡的適應能力。另外，蟑螂屬于漸變態昆蟲，不需要經過幼蟲，蛹的，到成蟲的進化，它們從卵鞘中生出來的時候就是小蟑螂了，通過不斷蛻皮最終長成成體形態。其實在這只蟑螂生活的白堊紀，曾出現過很多掠食性的蟑螂種類，它們類似今天的螳螂，以捕捉其它的小型生物為食?？上У搅诵律?，所有的掠食性蟑螂種類已經完全的滅絕，我們無緣再見到它們的身影。
恐龍羽毛（琥珀產地：緬甸） 獸腳亞目 Theropoda 虛骨龍科 Coeluridae
在2016年，一篇刊登在權威學術期刊《當代生物學》中的論文引起了全世界的關注：中國和加拿大的科學家首次在琥珀中發現了一段帶有羽毛的恐龍尾部。在此之前，恐龍化石從未以如此鮮活的方式保留下來；一根根絲毫畢現的羽毛讓人類第一次能深度了解恐龍羽毛的形態特征。照片中所呈現的這個羽毛標本，正是由論文的中方撰寫人，來自中國地質大學（北京）的邢立達副教授親自確認過的虛骨龍類羽毛。和鳥類羽毛不同的是，恐龍羽毛具有非常纖細的羽軸，互生的羽枝，以及發達的羽小枝。擁有這些特點其實并不適合飛翔，科學家們猜測這可能起到保溫和展示的作用，這為人們了解羽毛的演化提供了更加充足的化石證據。
一種露尾甲科昆蟲（琥珀產地：緬甸） 鞘翅目 Coleoptera 露尾甲科 Nitidulidae
露尾甲因為其鞘翅沒有覆蓋整個腹部，有腹部的背板外露而得名，其發達的上顎也是其標志性的特征之一。由于它攝取腐敗植物的食性，經?；顒佑谏值讓右约笆軅臉淠局車?。在緬甸琥珀中算是一種比較常見的甲蟲。
疑似豆科植物的花瓣（琥珀產地：多米尼加）
這兩片罕見的花瓣來自于多米尼加琥珀，它們應該來自于分泌琥珀樹脂的一種豆科植物花朵。在多米尼加琥珀形成的中新世（Miocene），被子植物已經不是什么新鮮的話題，植物的分布也和如今的熱帶雨林沒有太多區別。但是歷經千萬年的變化，很多物種已經相繼滅絕，根據琥珀化石的證據，分泌琥珀樹脂的這種孿葉豆就和現今在南美發現的孿葉豆樹種是存在區別的，也就是說，分泌多米尼加琥珀樹脂的植物已經滅絕。
一種被子植物（花）（琥珀產地：緬甸）
緬甸琥珀所形成的白堊紀，是動植物演化史上重要的節點。在這個時期，稱霸地球一億五千萬年的恐龍走到了它們歷史的最后篇章，而在植物界，被子植物也結束了與裸子植物的長期競爭關系，花朵和果實的優勢越來越明顯，它們將代替裸子植物成為地球上最繁盛植物類群。圖片中的花便是緬甸琥珀中最具代表性的被子植物，雖然花部結構相對比較簡單，但它已經具備了一朵花應該有的許多特征。
一種蕈蚊（琥珀產地：多米尼加） 雙翅目 Diptera 蕈蚊總科 Mycetophiloidea
蕈蚊可以說是琥珀中最常見的昆蟲了，它們是雙翅目長角亞目中的一員，和我們常見的蚊子不同的是，它們通常以一些腐敗的植物或者真菌為食。在琥珀中，它們經常成群出現，生物多樣性豐富，記錄有多個不同的科和屬。
切葉蟻（琥珀產地：多米尼加） 蟻科 Formicidae 切葉蟻亞科 Myrmicinae
切葉蟻是多米尼加琥珀中非常多的一個類群，大約可以占到這個產地中所有螞蟻化石的三分之二，是一種具有特殊社會行為的昆蟲。很多人認為帶有翅膀的螞蟻是單獨一個種類，其實不然，當一個種群中的螞蟻到達一個數量時，蟻后便會產下具有繁殖功能的雌性和雄性繁殖蟻，這些螞蟻不負責種群內的工作事務，它們的目標就是在合適的氣候條件下飛出巢穴進行交配，然后找到合適的地方建立新的種群。
刺胸象甲（琥珀產地：多米尼加） 鞘翅目：Coleoptera 象甲科：Curculionidae
象甲也稱象鼻蟲，顧名思義，它們有著像大象一樣長長的鼻子，而這其實是它們突出的喙。觸角從喙部發出，體表通常具有鱗片，以植物為食。由于象甲的力量很大，這讓他們有足夠的力量從粘稠的樹脂之中掙脫，這也是它們在琥珀中較為少見的原因。
白蟻（琥珀產地：多米尼加）蜚蠊目: Blattodea 白蟻科：Termitidae
與很多人所想的不同，白蟻并不是一種螞蟻。在分類學上，白蟻歸屬于我們之前介紹過的廣義的蜚蠊目。也就是說，白蟻其實就是一類特殊的具有社會性的蟑螂。從演變時間上來說，白蟻相對于螞蟻來說要進化也相對早些。在白堊紀中期，螞蟻的社會行為還沒有充分建立，有些螞蟻蟻后有時還需要獨自出巢覓食的時候，白蟻的社會行為已經比較成熟。
以上學術文字由蔡晨陽（中國科學院南京地質古生物研究所）、邢立達（中國地質大學（北京））、王碩（青島科技大學）審閱
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