生命永恒的印记

作者: 韩晋伟

琥珀,是来自远古遥远的回音,是千万年前的“泪滴”凝固的瞬间,是大自然的馈赠。琥珀内部常包裹有远古的动植物,它如天然防腐剂一般留住了数千万年的时光。那么什么是琥珀,在什么条件下植物会分泌树脂,虫珀又是怎么形成的,琥珀里包裹的动物、昆虫、植物又隐藏着什么样的秘密呢。现详细介绍琥珀的相关知识。

说起宝石,大部分人最先想到的是钻石,但其实大自然中也有一种宝石,它是经过沉积作用、搬运作用等一系列外力作用形成的。山西博物院的展览中就陈列过这样一种以千百万年,甚至是以亿年为计量单位的一种宝石,它就是琥珀。

琥珀是自然界的精华,是古代树木分泌的树脂落入地下,经地质作用而形成的化石,常包裹有远古的动植物,被称为“凝固的时光、静止的永恒”。

“凝固的时光——世界虫珀珍品展”于2022年8月—11月在山西博物院展出,展览汇集了世界五大琥珀产地的439件琥珀精品,较为全面地展示了琥珀中大自然互补共生的故事,诠释了琥珀艺术背后人与自然和谐相处的自然之道。

展览以琥珀的形成、分类、分布和历史文化发展为脉络,展示了亚洲、欧洲、美洲等地的琥珀,如从不透明到微透明的蜜蜡,都是波罗的海琥珀特有的标志性品种。缅甸虫珀中蕴含着丰富的白垩纪生物群演化的片段。多米尼加琥珀透明度高,含有丰富的昆虫花朵植物包裹体。在展览中,公众可以看到已经灭绝的胡氏多齿夸父蛉虫珀,距今一亿年左右的植物珀标本——火焰花,以及昆虫育幼、繁衍、捕食的生物行为关系等世界罕见的虫珀标本。展览中还设置了一面琥珀生命墙,在这里,蜘蛛、蝎子、蚂蚁等生物纷纷亮相,为我们重现了历史时期生命的缤纷多彩。

琥珀不仅是远古植物的馈赠,还是历史的见证者和传递者,是人类探索远古生灵特征和研究微观环境世界最立体生动的样本,其也为人类了解地壳运动和气候变化提供了更多依据。

琥珀的成因及种类

琥珀是古代树脂经历时间、温度、压力、厌氧环境等复杂的综合作用而形成的树脂化石。它是中生代白垩纪至新生代第三纪松柏科、杉科、豆科植物的树脂,经过地质作用而形成的有机混合物。那么在什么条件下植物会分泌树脂呢?树脂平常是储存在树脂道或导管中的,只有当它受损的时候树脂才会从导管中流出,这也是为了防止虫蚁对植物进行侵蚀,其可以起到一定的保护作用。植物分泌树脂的过程也是植物的一种自我修复行为。根据这些,科学家可以追溯在这一历史时期是否发生过虫害或森林火灾等地质事件。

琥珀不同于其他种类的化石,其中常有包裹体。这些包裹体可能是非生物,也可能是生物。包裹在琥珀中的生物有细菌、藻类、真菌、高等植物、节肢动物,甚至脊椎动物等。因其特殊的质地和美丽的色彩,其被人们视为大自然的馈赠。所以琥珀是天然的有机宝石,被人类喜爱了千万年。其中,包裹着千姿百态的动植物的琥珀也称“虫珀”。

亿万年前,茂密的原始森林中生活着各种飞虫,地上也有形形色色的爬虫。琥珀的母体是树脂,但不是任何植物分泌的树脂都会形成琥珀。形成琥珀的主要植物有三大类。第一类是松科植物,松科植物分泌的树脂常常形成不透明的琥珀,也就是俗称的蜜蜡;第二类是豆科植物,美洲的一些琥珀大都是由豆科植物分泌的树脂形成的;第三类是杉科植物,大名鼎鼎的缅甸琥珀就是由杉科植物分泌的树脂形成的。

由于当时气候温暖,一些受过自然创伤或树干破裂的树木不断地分泌树脂,这些树脂形成后,有的粘在树上,有的沿树皮向下滑落,有的直接滴落到地表,更有的被风刮到地上。有些树种的树脂带有甜蜜的香气,可以吸引昆虫。这些小昆虫觅食嬉戏,飞过、爬过都很可能被粘到松脂上,或被松脂压住而无法动弹。虽然这只是一瞬间,但是松脂却成为它们永恒的透明坟墓。虫珀在形成时,被粘住的虫子一般临死前都在挣扎,导致部分肢体有分裂。同时四周会有其他植物风化体,甚至还有残留的虫卵。由于当时地质运动比较活跃,随着盆地的急速下降,原来大面积的原始森林被深埋于地下,大量的有机物质被封闭在地层中,处于一个密封的环境中,因为树脂本身就有防腐功效,能防止昆虫被细菌分解腐烂,而埋藏于地下的树干经过复杂的化学反应形成了煤。经过岁月的洗礼,风沙的掩埋,树脂被埋到地下,再经过地热地压温度的陡变,千万年后便形成了化石。

所以虫珀是大自然种种“巧合”之下偶然邂逅的产物,它们历经亿万年时光却仍栩栩如生,成为人类探索远古生灵特征和研究微观环境世界最立体生动的样本,也为人类了解地壳运动和气候变化提供了更多依据。

虫珀里的动物行为进行时

生命因时间的界定尽显美丽,而虫珀因凝聚的岁月演绎完美。其中有几种非常神奇的琥珀。

捕猎行为

自然世界适者生存,杀戮与猎捕始终是各类动物生存的必要手段。在虫珀中,有能精准捕捉到千钧一发捕猎时刻的虫珀,这种虫珀异常稀有。

通过观察一枚蚊猎蝽虫珀就知道它对吃这件事情是追求极致的。蚊猎蝽的别名为昆虫刺客,它是遍布全世界的肉食昆虫,是猎蝽科的一种,与猎蝽科其他昆虫短粗的身材不同,这种昆虫的身体非常单薄,而且身体和腿都很长。对于这只猎蝽正要去捕捉谁,今天的我们已无从得知。但从它的姿态来看,它正要美餐一顿。然而就在它挥舞自配的“镰刀”,正要扑向猎物时,这一幕,正好被树脂360度“拍照”记录了下来。

婚飞行为

一枚超过300克的硕大琥珀,珀体干净透亮,包裹有数十只不同类群的昆虫个体,以鞘翅目、双翅目、缨翅目为主。这种包罗万象的虫珀,对研究和讨论早期生态环境及生态关系具有重要意义。其中的双翅目昆虫正在举办一场“集体婚礼”,也就是群体繁殖。

交配行为

对于生命短暂的昆虫来说,“恋爱”只是两性交配的短暂一刻。而大自然这个神奇的造物主却能化腐朽为神奇,让这一刻留存2500万年之久。当两只昆虫正在交配时,一坨树脂恰好滴落到它们身上,完美地将它们包裹住、封印住,琥珀定格了它们的浪漫时刻。

产卵行为

繁衍后代是每个动物的基本使命。亿万年前,一只蜚蠊在不幸被树脂包裹后,产生应激行为,迅速产卵,同时期待自己的下一代能够逃过一劫,虽然最后它们都被树脂封存了起来,但这个瞬间也被永久定格。

琥珀可以让时空凝结,让历史还原,让生命永存。作为一种特殊的古生物化石,它记录了生物的细节,记录了动物的行为,为科学研究提供了重要依据,为过去的辉煌时代留下了最佳见证。

微观世界的共存之道

琥珀内包裹的事物极其丰富,除昆虫外,还有其他动物,以及植物、花粉、水、空气、微生物等,其还呈现了微生态环境群组的众生相。地球自有生命以来,便经历了几十亿年的时光。许多生物从诞生到灭绝,都诉说着生物演化之道。唯一不变的是大自然的和谐共生以及相辅相成的永恒命题。

扁泥甲和短脉螽(鞘翅目——扁泥甲科,直翅目——短脉螽科)

扁泥甲是一种奇特且造型精美的鞘翅目类昆虫,是指示水陆交替环境的标志性昆虫。它们喜欢洁净高氧水流,喜欢趴在激流的岩石下面,吸附在岩石上,这也说明当时缅甸琥珀森林有不少小溪流。短脉螽,最早出现在三叠纪时期,曾在地球上广泛存在,直到6500万年前才与恐龙一起灭绝。因此,展览中的这块虫珀对研究远古昆虫的飞行模式具有重要意义。此外,这块标本中保存有非常精美的节肢动物卵化石,具有重要的个体发育学意义。

蝎子与蜘蛛(节肢动物门——蛛形纲)

一枚包裹有蝎子和蜘蛛的珍贵琥珀,距今约9800万年。其中的蝎子长度超过2cm,保存精美,栩栩如生,一对螯肢非常发达,凶猛异常,结合其尾部残留的粗壮毒针痕迹,可推测出在白垩纪中期的丛林里这种蝎子凶猛的捕食习性。蝎子附近保存有一个完整的蜘蛛个体,与现生类群相似。这两种生物生活在同一环境里,其生态关系引人浮想联翩,究竟是竞争关系还是捕食关系,值得探究。

黑帝斯蚁与蜚蠊(膜翅目——蚁科——黑帝斯蚁亚科,蜚蠊目——蜚蠊科)

黑帝斯蚁是缅甸克钦琥珀中的明星蚂蚁,体型较大,发育有一对独特的、垂直运动的陷阱颚,又名猛犸蚁。在现有蚂蚁中,较原始的类群如镰猛蚁,偏好捕食蜚蠊类昆虫。结合黑帝斯蚁独特的身体构造及其较大的个体和锋利的螫针,可推测出在白垩纪中期,蜚蠊是矫健捕食者——黑帝斯蚁的捕食对象。这枚虫珀正是捕食者与其猎物的真实写照。

蝶蛉和蛇蛉(脉翅目——蝶蛉科,蛇蛉目)

蝶蛉和蛇蛉分别是脉翅目蝶蛉科及蛇蛉目的统称,二者均为化石中稀有的昆虫类群。现生蝶蛉较为罕见,故化石蝶蛉更是精品中的精品。这枚琥珀中包裹的蝶蛉和蛇蛉成虫个体,体长超过1.5cm,虫体较大,保存完整,双翅伸展,属实罕见。

精彩纷呈的虫珀故事

胡氏夸父蛉

琥珀是“生命”的时光胶囊,其内部保存的丰富动植物体穿越亿万年而来,记载着历史的变迁,也为研究当时的生物和自然环境提供了依据。尤其是包含已灭绝动植物的琥珀,更为珍贵。正如发现于缅甸的虫珀——胡氏多齿夸父蛉,这一存在于1.3亿年前晚白垩纪时期已灭绝的物种,如今以琥珀的形象重现,成为本次展览的亮点。

这只胡氏夸父蛉除了结构完整之外,姿态也很优美。其重要价值在于它被我国古生物专家鉴定为新发现的昆虫新属种,具有很高的科研价值。相关科研论文也发表于世界权威期刊上,这为中国科学界在古生物和生物多样性研究领域增添了新的丰碑。缅甸琥珀是世界上最著名的白垩纪琥珀之一,其中蕴藏着目前已知最丰富的白垩纪生物群,完整地保存了中生代向新生代生物演化的片段。

中生代被认为是脉翅目辐射演化的黄金时期。蛉是脉翅目类昆虫,形似蝴蝶。蛉类幼虫有一种很有意思的行为,它们会把自己的粪便或残枝落叶盖在自己身上,这样它们就不会被天敌发现,之后它们再对猎物发起攻击。这就是生物界中奇特的伪装行为。前些年很火的电影《战狼》,特种兵会涂抹各种各样的伪装颜色,而昆虫几亿年前就已经演化出了这种行为。

这件胡氏多齿夸父蛉是目前已知最大的琥珀蛉类幼虫之一。这种新物种和现代的蚁狮一样,为伏击型掠食者,但是它可能用不同的手段杀死猎物。它的一些形态特征从未在现代的蛉类幼虫中出现过,这表明白垩纪时期脉翅目类比现在的形态更多样。

一枚虫珀小小的,方寸间是亿万年前地球生物和环境的缩影,它将古老的生物定格在被包裹的一瞬间,然后化身永恒,向现代人诉说远古的神秘。

双蜉蝣虫珀

“寄蜉蝣于天地,渺沧海之一粟”,北宋文学家苏轼在《赤壁赋》中感叹人生短促无常,虽有些许悲观意味,却也能启迪我们珍惜眼前。蜉蝣身躯透明、身姿优雅,一生极短,成虫后不吃不喝,主司交配,有“朝生暮死”之说。在古代,蜉蝣常出现在凄美的爱情故事中。同时,蜉蝣也是琥珀中非常稀有的类群。展览中的琥珀标本保存了两只蜉蝣成虫,不仅是一块极其珍稀的虫珀标本,也是蜉蝣“爱情”的见证。

甲虫虫珀

大家在生活中见过穿蕾丝长袍的动物吗?本次展览中一只年长到八千万年的甲虫虫珀,身着天然纯黑色蕾丝“长袍”,正在翩翩起舞。“长袍”是它的铠甲,也是它飞翔的利器。虽历经近亿年时光,细节依然清晰可见。

羽毛虫珀

电影《侏罗纪公园》中曾有过这样一个片段,科学家从琥珀里提取出蚊子肚子里的血液,运用基因克隆技术,让早已灭绝的史前巨兽重现江湖。科学家在琥珀里找蚊子的场景,至今还令人许多人记忆犹新。这一科幻题材不仅掀起了一股前所未有的恐龙热潮,还引发了科学家及大众对琥珀中生物化石的高度关注。

中国古人云“或重于泰山,或轻于鸿毛”,这里的鸿毛常指大雁的羽毛,比大雁的毛还轻,喻义无足轻重,毫无价值。大约八千万年前琥珀里的一根羽毛,由于那时是恐龙的天下,所以我们认为这根羽毛极有可能是某种恐龙的羽毛。它漂泊了八千多万年,穿越历史的层层洪流,足够轻,却又足够厚重。

在很多人的认知中,恐龙是没有羽毛的,这主要是因为在很早以前人们发现恐龙化石的时候,没有在化石里发现羽毛遗迹,所以当时人们并不认为恐龙有羽毛。但是后来很多证据,特别是琥珀,都向我们证明了恐龙其实是有羽毛的,而且恐龙的羽毛不是用来飞行的,而是起着保暖的作用。

琥珀保存的DNA信息能复活恐龙吗?答案是否定的。原因是大多数化石都是被污染过的,而且琥珀的年代非常久远,基本上都是上万年、上亿年,而我们目前发现最年轻的恐龙至今有6500万年,所以通过保存在琥珀当中的化石是没有办法复活恐龙的。

尽管在侏罗纪公园里关于琥珀的畅想目前还不能实现,但是我们想要的并不是从琥珀中提取DNA让这些生命重获新生,而是要从中看到时光带给人们的反思,顺应自然,保护自然,让生命之河生生不息。

参考文献

[1]代金霞,张大治.基于线粒体COⅡ和Cytb基因序列的8种漠甲系统发育关系[J].昆虫知识,2008(04):554-558.

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[3]李鹏.琥珀的产地特征鉴定[D].天津:天津大学,2014.