在英国南海岸发现的一种奇怪的小蛇化石,在出土40多年后终于揭开了它的秘密。这种被重新命名为理查德氏奇异蛇的物种生活在约3700万年前,当时英国气候更为温暖,爬行动物种类繁多。尽管仅凭微小的椎骨化石得以确认,但这种"奇异蛇"却携带着现代蛇类的混合特征,使其处于当今最多样化蛇类群体的演化根基位置。
科学家现已将这些骨骼鉴定为一个全新的物种,命名为Paradoxophidion richardoweni,这一发现可能有助于解释当今最"高级"蛇类的起源。
1981年,研究人员在英国南海岸的霍德尔悬崖发现了一组远古蛇类脊椎骨骼。数十年来,这些遗骸一直保存在收藏品中。如今,它们被确认为一种此前未知的蛇类的椎骨。
发表在《Comptes Rendus Palevol》期刊上的一项研究报告称,这些椎骨属于Paradoxophidion richardoweni。这种蛇生活在大约3700万年前,当时英格兰的蛇类多样性远比如今丰富。
新化石蛇揭示现代蛇类谱系线索
尽管科学家仅获得了部分脊柱,但这一发现仍可能揭示现存最大蛇类群体的早期演化。这是因为Paradoxophidion 似乎是 Caenophidians(新蛇下纲)的早期分支成员,该群体包括了当今大部分现存蛇类。
由于其处于 Caenophidians 演化历史的早期阶段,这种蛇展现出一种不寻常的特征组合,这些特征如今分散在不同的现代蛇类群体中。这种特征拼凑现象也反映在其属名上。Paradoxophidion 在希腊语中意为"悖论蛇"。
种名是为了纪念理查德·欧文爵士。他命名了在霍德尔悬崖发现的首批蛇化石,并且在创建如今的伦敦自然历史博物馆(这些化石现收藏于此)过程中发挥了重要作用。
来自克拉科夫波兰科学院动物系统学与演化研究所的主要作者乔治奥斯·乔治亚利斯博士表示,根据博物馆藏品描述一个新物种是"梦想成真"。
"能够参观自然历史博物馆是我儿时的梦想,更不用说在那里做研究了,"乔治奥斯透露。"所以,当我在收藏品中看到这些非常奇特的椎骨,并意识到它们是新的物种时,那感觉太棒了。"
"描述一种早期分化的 Caenophidian 蛇尤其令人兴奋,因为关于它们如何出现的证据并不多。Paradoxophidion 让我们更接近理解这一过程是如何发生的。"
霍德尔悬崖与英格兰更温暖的始新世
位于英国南海岸克里斯彻奇附近的霍德尔悬崖,保存了始新世(大约5600万至3400万年前)的化石。
这项研究的合著者、化石爬行动物和两栖动物馆长马克·琼斯博士指出,始新世时期全球范围内发生了重大的气候变化。
"大约在3700万年前,英格兰比现在温暖得多,"马克解释道。"尽管太阳光线略微暗淡,但大气中的二氧化碳含量却高得多。"
"英格兰当时也略微靠近赤道,这意味着它全年接收到的太阳热量更多。"
霍德尔悬崖的化石发现大约始于200年前。在19世纪初,热衷于寻找化石的赫斯廷斯侯爵夫人芭芭拉·罗顿-黑斯廷斯从该地区收集了鳄类近亲的头骨,其中包括后来理查德·欧文以她名字命名的一个物种。
自那时起,该遗址出土了海龟、蜥蜴和哺乳动物的化石,以及大量蛇类遗骸,其中一些在古生物学中发挥了重要作用。
"当理查德·欧文在19世纪中叶研究它们时,在霍德尔悬崖发现的蛇化石是最早被识别出的一批,"乔治奥斯说。"它们包括 Paleryx,这是化石记录中第一个被命名的蟒蛇类。"
"然而,来自该遗址的小型蛇类尚未得到充分研究。Paradoxophidion 的椎骨只有几毫米长,因此历史上它们并没有受到太多关注。"
CT扫描揭示31块椎骨和数字模型
为了详细研究这些微小的骨骼,马克和乔治奥斯使用了CT扫描技术。他们总共识别出属于Paradoxophidion 脊柱不同部位的31块椎骨。
"我们利用这些CT扫描制作了化石的三维模型,"马克补充道。"这些模型提供了标本的数字记录,我们已将其在线共享,以便任何人(不仅仅是能来博物馆使用显微镜的人)都能进行研究。"
扫描结果显示,这些椎骨的形状和大小略有差异,这是预料之中的,因为蛇的脊柱骨骼从头到尾逐渐变细。同时,化石共有的特征表明它们来自同一物种。
乔治奥斯估计这条蛇长度不足一米,但许多细节仍不确定。由于没有头骨,很难判断它的食物。而且椎骨并未显示出高度特化生活方式(如穴居)的明显迹象。
可能与瘰鳞蛇有亲缘关系
即使这些化石未能揭示太多关于这种蛇的生活方式,但其椎骨与 Acrochordids(瘰鳞蛇科)非常相似。这些蛇通常被称为瘰鳞蛇,因为它们有着异常松弛、褶皱的皮肤。
如今,只有少数几种瘰鳞蛇生活在东南亚和澳大利亚北部。它们也是 Caenophidian 家族树上最早的分支之一,其化石记录可追溯到2000多万年前。
"由于Paradoxophidion 与瘰鳞蛇科极为相似,这种蛇有可能是该科已知最古老的成员,"乔治奥斯推测道。"如果是这样,那么它可能意味着它是一种水生物种,因为所有瘰鳞蛇都是水生的。"
"另一方面,它可能属于一个完全不同的 Caenophidian 群体。目前还没有足够的证据证明这种蛇可能如何生活,或属于哪个科。"
要了解更多关于Paradoxophidion 以及更广泛的早期 Caenophidian 演化的信息,需要对更多化石进行深入研究。乔治奥斯希望能尽快继续研究化石爬行动物藏品,他怀疑那里可能还有其他未被发现的物种在等待。
"我计划研究藏品中的各种蛇化石,包括最初由理查德·欧文研究过的那些,"乔治奥斯补充道。"其中包括巨型水生古蛇 Palaeophis 的遗骸,这些遗骸于19世纪首次在英格兰发现。"
"还有一些形态不同的骨骼以前未被研究过,我对它们很感兴趣。它们可能代表新的分类单元,并为蛇类演化提供额外的线索。"