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15歲高中生琥珀中發現恐龍時代新物種距今約9900萬年

网络整理 2019-12-31 18:09

12月23日，中關村圖書大廈石探記博物科學館，展出琥珀內發現的新物種——齒胸波眼甲。新京報記者陶冉攝

協助導師打磨了許許多多琥珀后，去年初的一天，當時年僅14歲的宋丞峻發覺，有一塊琥珀有些特別。經過一年多研究，今年12月21日，中國科學家團隊宣布在琥珀中發現了一種恐龍時代的昆虫新物種——齒胸波眼甲(Notocupes denticollis)。

這是一種極其原始且稀有的甲虫，來自距今約9900萬年前的緬甸。據專家介紹，全世界現存的眼甲僅有6種，此次發現為現今眼甲科的分類、了解甲虫的演化過程和進化方向提供了新証據。

該研究由北京林業大學本科生姜卓寅、李英鴿，史宏亮博士，北京探月學院高中生宋丞峻，中國科學院動物研究所研究人員兼石探記博物科學館發起人劉曄、陳睿博士，以及中國世紀琥珀博物館館長孔繁利共同開展，論文發表於國際學術期刊《白堊紀研究》上。

發現近億年前的甲虫“祖先”

這次發現，源於宋丞峻的一次“執著”。

宋丞峻的指導老師之一劉曄介紹，宋丞峻初一時就跟隨石探記科學家團隊學習動植物知識。隨著知識儲備和實踐能力的提升，他開始在老師的帶領下，參與野外科學考察活動及部分課題研究工作。

此前，劉曄去緬甸科考時收集到數千枚琥珀標本，但原礦石很粗糙、看不清內部，宋丞峻就擔任起了小助手，幫助老師打磨琥珀。

“去年初的一天，小宋拿著一塊琥珀來找我們，說打磨后看到一個虫子感覺挺奇怪。當時虫子的位置仍然比較深，不是特別清楚。我一開始也沒細看，出於經驗以為就是常見的普通虫子。”劉曄回憶，聽到老師的反饋后，宋丞峻並未放棄，又把琥珀帶回去繼續打磨，到虫子與琥珀邊緣較貼近時再拿來一看，“是個好東西”。

經過科研人員探討、查閱資料比對，最終鑒定，這隻虫子是原始甲虫眼甲中的一個新物種。又通過檢測琥珀所處年代，確定了這是生活在近一億年前、白堊紀時期的甲虫“祖先”。

在隨后的研究成果發表過程中，論文主框架和學術寫作由團隊老師完成，宋丞峻也參與其中，承擔了手繪圖復原圖、物種特征描述等工作。

“如果不是這孩子的堅持，就不會有這個重大發現。”劉曄說。

另一位導師陳睿表示，由於前期大量的科學訓練，宋丞峻對辨別昆虫種類已有一定積累，才能“慧眼識珠”。

標本保存完好為甲虫演化提供了重要証據

齒胸波眼甲的胸部有一排鋸齒狀結構，因此得名“齒胸”，波眼甲則是指眼甲科中的波眼甲屬。劉曄介紹，眼甲是一種特別古老的甲虫，最早出現在三疊紀。截至目前，整個甲虫類記錄有幾十萬種，而現存的眼甲僅有6種，“所以它極其珍貴”。

這件標本除了保存完好、通透度高，還有一個額外優勢——在顯微鏡下可以清晰看到，虫體鞘翅末端有虫子瀕死時擠壓出的雄性外生殖器。

團隊研究發現，該新物種的雄性外生殖器與現生眼甲科小眼甲屬(Omma)的相似，但和另一個現生的屬四瘤長扁甲屬(Tetraphalerus)的雄性外生殖器有很大不同，這些為新物種的鑒定和親緣關系解讀起到了作用。

波眼甲的翅膀也非常特殊。“一般甲虫翅膀都是又硬又光滑，像個裝甲殼一樣，但波眼甲的翅膀是網格狀的，像蜻蜓的翅膀。”劉曄說，此前科學家研究認為，這是由其他有翅脈昆虫進化而來的一個遺留結構，這次發現的物種，正好保留了由原始翅脈昆虫進化到甲虫中間的一個過渡形態。

“而被包裹在琥珀也就是樹脂裡，說明它比較喜歡在樹上活動，而且有一些腐爛木頭是在原始森林裡，這就很好地反映了它的生活習性，並能推測出當時它所處的生態環境。”劉曄進一步解釋。

此外，通過和現存的眼甲形態進行比對，研究團隊發現，這種眼甲的翅脈結構沒有太大變化，但形態上更小，形狀上更寬。因此，人們可以根據這個過渡形態了解甲虫的進化方向。此次研究為人類了解甲虫的演化過程，提供了重要的新証據。

陳睿告訴記者，目前全世界已經滅絕的生物大多數都還未被發現，隨著越來越多古生物的發現，會給地球上的生命演化提供很多重要的証據，“甚至會顛覆人類對整個生物演化過程的認知”。

“讓越來越多的孩子參與科研”

這枚琥珀如今存放在北京中關村圖書大廈四樓的石探記博物科學館中，作為常設展品對公眾免費展出。

記者探訪發現，這個開在書店裡的小型博物館中，陳列著全世界首次發現的蝦類琥珀、包裹著恐龍羽毛的琥珀等珍貴科研標本，展示“地球五億多年的生命變遷”。