
蕨类植物育种策略的演变。图纸研究团队
北京8月19日电(新华社孙子发)中国研究人员三年前在河南实地考察时意外地发现了一块长相奇特的蛋化石——蛋的大小,整体呈球形,蛋壳很厚,发现蛋壳结构受损,疑似骨骼。谁下了蛋?
蛋壳直径切割:单偏振光学显微镜图像;b 正交偏振显微镜图像;c 草图;d 扫描电子显微镜图像;e 阴极发光图像研究团队进行说明
中国地质大学(武汉)韩凤禄副教授与中外同行的最新合作研究证实,该蛋化石是由南洋琵龟产生的一种蛋,南阳琭龟是南雄龟家族的一种已灭绝的大型成员,生活在白垩纪晚期(约1亿至6600万年前)。
海龟胚胎蛋想象中的恢复地图。图纸研究团队
这是河南省首次对白垩纪龟的胚胎化石进行详细研究,也是海龟的卵首次根据胚胎与特定的成虫属相关联。研究结果最近在线发表在B-Bioscience上,B-Bioscience是英国皇家学会期刊的主要国际生物学杂志。
卵化石是海龟的胚胎
陆龟起源于三叠纪晚期,已经生活了2亿多年,在世界大部分地区被发现,已经进化成一种成功的爬行动物。
自中古以来,世界各地保存了大量的海龟骨头和蛋化石,但发现的海龟类胚胎化石很少,因此研究人员往往缺乏足够的证据来确定蛋化石的亲缘关系,以及早期海龟的繁殖策略,胚胎发育等方面的了解。
目前,只有德国、蒙古、巴西、美国和中国河南等地已经正式报道了陆龟的化石,但这些研究还没有对胚胎骨进行深入研究。
2018年6月,韩凤禄和他的同事江海水发现,经过河南省实地考察后,蛋化石可能是一个重大发现,随后团队对蛋化石进行了高精度microCH(电子计算机断层扫描)扫描,重建的3D图像清楚地表明了这一点,这是一只海龟的胚胎化石,也是中国已知的第二块海龟胚胎化石。
胚胎骨的恢复和重建,左边是3D重建,红色图像的红色部分是识别出的海龟胚胎骨。图纸研究团队
确认南洋瑜下下的卵
韩凤禄表示,蛋化石保存骨较松、易碎、不易修复,为了最大限度地了解其胚胎骨的信息,同时减少对化石的损害,团队决定使用微电脑断层扫描(micro-CT)将卵化石整体扫描,并使用3D重建软件对内部胚胎骨骼进行三维建模。
虽然卵胚骨化石表明了海龟的形状,但它的蛋壳是不同的种类,特别是蛋壳厚度接近2毫米,比所有活的海龟蛋壳都厚。哪只会产下这种蛋?这是一个亟待解决的问题。
该团队与加拿大卡尔加里大学、加拿大皇家特雷尔古生物学博物馆和中国科学院古脊椎动物与古人类学研究所等龟蛋化石专家学者一起,利用活龟成年海龟与蛋的大小和重量之间的功能关系,对蛋化石进行了系统的研究, 并得出结论,蛋化石龟的体长为1.6米,最终通过体型,骨骼特征以及起源和层层得到证实。卵化石是已灭绝的大型南雄龟分支成员南阳玉龟蛋的物种。
海龟胚胎蛋的照片,白色箭头表示暴露的胚胎骨。图纸研究团队
为什么蛋壳非常厚?
由于南雄龟极厚的蛋壳现在已经完全消失了,因此无法进行古今比较,也不可能得出准确的结论。因此,研究人员对此提出异议,并提出了许多假设,包括极端干旱环境,白垩纪时期的温室效应以及周围环境中的异常酸碱度。
该团队详细论证了上述假设,并得出结论,南雄龟厚厚的蛋壳很可能适应异常的极端环境,是一种特化,当环境发生变化时,最终会被淘汰。
值得一提的是,白垩纪末期的大型南雄龟已经完全灭绝,但与南雄龟分支密切相关,蛋壳稍薄的龟壳被成功推广到新一代。
除了研究南洋俞蛋胚化石本身外,论文的第一作者、中国地质大学(武汉)硕士生柯玉轩还研究了、统计和讨论了整个蕨类植物的繁殖进化策略,并得出了蕨类植物在进化中的一般类型育种策略, "卵子大小减小,蛋壳变薄,卵子数量增加"的整体呈现进化规律。
"这只巨龟的胚胎是珍贵的,它告诉我们,有许多未知的世界等着我们去探索,"他说。"韩凤禄说。(完整)
来源:中国新闻网