科研前沿：科学家在一颗琥珀中发现了恐龙时代的螃蟹
被困在琥珀中的化石提供了灭绝生物的解剖学、生物学和生态学的独特快照。在琥珀中发现的最常见的化石是由树皮渗出的树脂形成的，是陆栖动物，主要是昆虫。但在极少数情况下，科学家们会发现琥珀中栖息着一种水生生物。在 10 月 20 日发表在《科学进展》杂志上的一项研究中，一个国际研究小组描述了保存在琥珀中的白垩纪恐龙时代的第一只螃蟹。该研究使用显微 CT 来检查和描述 Cretapsara athanata，这是最古老的现代螃蟹（大约有 1 亿年的 历史 ），也是迄今为止发现的最完整的螃蟹化石。它的完整性可与神秘的 Callichimaera perplexa 相媲美，这是一种非常遥远的亲戚，绰号为螃蟹世界的鸭嘴兽。Callichimaera 令人惊叹的保存包括软组织和很少化石化的精致部分。无论 Cretapsara 和 Callichimaera 是生活在白垩纪螃蟹革命期间的螃蟹生命之树的新分支，在这个时期，螃蟹在世界范围内多样化，第一个现代群体出现，而许多其他群体却消失了。
真正的螃蟹或 Brachyura 是一种标志性的甲壳类动物，其惊人的形态多样性、物种丰富性和经济重要性激发了全世界的庆祝活动和节日。他们甚至在社交媒体的万神殿中获得了特殊的地位。真正的螃蟹遍布世界各地，从海洋深处到珊瑚礁、海滩、河流、洞穴，甚至在树木中，因为真正的螃蟹是少数多次征服陆地和淡水的动物群体之一。
螃蟹化石记录可以追溯到 2 亿多年前的侏罗纪早期。不幸的是，非海洋螃蟹的化石很少，而且主要限于动物甲壳的零碎碎片——在沉积岩中发现的爪子和腿。直到现在，发现了 Cretapsara athanata。“这个标本非常壮观，独一无二。它绝对完整，身上没有一根头发，这很了不起，”主要作者、哈佛大学有机与进化生物学系博士后研究员哈维尔·卢克 (Javier Luque) 说。大学。
由北京中国地质大学的共同主要作者 Lida Xing 领导的一组科学家对化石进行了显微 CT 扫描，该化石收藏在中国云南的龙吟琥珀博物馆。扫描对动物的精美保存进行了完整的 3D 重建，使 Luque、Xing 和他们的团队能够看到动物的完整身体，包括精致的组织，如触角和长有细毛的口器。令人震惊的是，他们发现这只动物也有鳃。
“我们对化石研究得越多，我们就越意识到这种动物在很多方面都非常特别，”卢克说。克雷塔普萨拉看起来非常现代——表面上类似于今天发现的一些岸蟹——不像白垩纪中期的大多数螃蟹看起来与现代螃蟹大不相同。然而，该动物被埋葬在白垩纪琥珀中，发育良好的鳃的存在表明它是一种水生至半水生动物。水生动物很少被保存在变成琥珀色的树脂中。以前在琥珀中发现的螃蟹是少数，属于中新世（1500 万年前）的热带陆地和树栖螃蟹，被称为 Sesarmidae。那么，研究人员问道，一只 1 亿年前的水生动物是如何被保存在琥珀树中的，而琥珀树通常存放陆栖标本？
吉尔斯让水产动物在水中呼吸。但自恐龙时代以来，螃蟹已经成功独立地征服了陆地、咸水和淡水至少十二次。在这样做的过程中，它们的鳃进化成包括类似肺的组织，使它们能够在水中呼吸。然而，Cretapsara 没有肺组织，只有发育良好的鳃，表明该动物并非完全居住在陆地上。“现在我们正在处理一种可能不是海洋动物，但也不完全是陆地动物，”卢克说。“在化石记录中，非海洋螃蟹在 5000 万年前进化，但这种动物的年龄是其两倍。”
该团队的系统发育研究表明，在 1 亿多年前，所有现代螃蟹共有的最新共同祖先实际上已经发生了癌变（真正的螃蟹形态的进化）。Cretapsara 弥补了化石记录中的空白，并证实了螃蟹实际上是在恐龙时代而不是在哺乳动物时代入侵了陆地和淡水，从而将非海洋螃蟹的进化推向了更远的时间。
研究人员假设 Cretapsara 的腿跨度为 5 毫米，是一种淡水到两栖物种的幼蟹。或者，这种动物可能是一种从水中迁徙到陆地上的半陆生幼蟹，就像标志性的圣诞岛红蟹发生的那样，陆栖母蟹将它们的幼蟹释放到海洋中，然后它们从水中蜂拥而出回到陆地上。他们进一步假设，就像在中新世琥珀中发现的螃蟹一样，Cretapsara 可能是一名爬树者。Luque 说：“这些中新世螃蟹是真正现代的螃蟹，作为它们现存的亲戚，它们住在小池塘里的树上，”卢克说，“这些树栖螃蟹今天可能会被困在树脂中，但这能解释为什么 Cretapsara 保存在琥珀中？”
Luque 的研究集中在了解为什么事物会演变成螃蟹，以及它们随着时间的推移而导致的现代形式的演变和多样化。“这项研究正在将许多这些群体的起源时间推迟。我们发现的每一个化石都挑战了我们对几种生物起源时间和地点的先入之见，这往往让我们回顾过去，”卢克说。
该研究是美国国家科学基金会资助项目的一部分，与 Luque、哈佛大学有机与进化生物学系的 Javier Ortega-Hernández 教授和博士后研究员 Joanna Wolfe 以及佛罗里达国际大学的 Heather Bracken-Grissom 教授合作。
研究人员选择了 Cretapsara athanata 这个名字，意思是不朽的白垩纪云水之灵，以纪念这只螃蟹生活的白垩纪，以及南亚和东南亚神话中的云水之灵 Apsara。物种名称基于“athanatos”，不朽，指的是其栩栩如生的保存，仿佛“时间冻结”在琥珀色的时间胶囊中。
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