生命進化的秘密
2023-04-01 08:07:20 4
來源標題:生命進化的秘密
億萬年前陳睿大型蚤屬一新種。
世界上第一個真正的琥珀蝦。《北京日報》記者與關欣
陳，史前甲蟲新種，刻螢火蟲。
《北京日報》記者李啟耀
在中關村圖書大廈的四樓，有一個石頭探索博物館。近30平方米空房間，數百個古代化石，講述了生命綿延5億年的故事...
展覽的背後是幾十名科研人員堅持不懈的科學研究的艱辛。他們在高地和叢林中奔跑，試圖尋找新的物種，新的生命，集中精力探索-
「透明的琥珀，兩個小東西還好好躺著。我們可以看到他們身上的每根頭髮。你也可以想像他們當時是如何在厚厚的松節油中掙扎的，因為他們的腿被幾個黑色的圓圈包圍著。從那塊琥珀中，我們可以推測出發生在10，000年前的故事的細節，我們可以知道在古代世界上也有類似的蒼蠅和蜘蛛。」
這是一篇小學語文課文，叫做「琥珀」。在閱讀本文之前，陳睿對億萬年前的世界充滿了好奇。
這種從小就保存下來的好奇心，引導陳睿踏上青藏高原，深入亞馬遜叢林，尋找古代世界的痕跡和現存世界中未知的生命。這種好奇心也幫助陳睿一次又一次地打開時間之門，發現一個又一個新物種，將古代與這個世界聯繫起來，並向更多的人講述生命進化的故事。
一個少年躺在地上看螞蟻。
達爾文是陳睿的偶像。達爾文喜歡看螞蟻移動，這也是陳睿最喜歡的事情。
在他6歲之前，他的家人擔心陳睿的智力發展，因為他從未學會說話。沒有孩子願意和他一起玩，陳睿也不覺得難過，因為坐在地上看螞蟻是他最快樂的遊戲。
當我在幼兒園的時候，老師教每個人快速行進。陳睿是唯一不會學習的人。他總是「轉得很順利」。老師處罰他獨自在操場上練習。練習了一會兒後，陳睿蹲下來，睜大眼睛盯著地面，「這些螞蟻在排隊移動嗎？」「蛞蝓看起來像沒有殼的蝸牛。他們是親戚嗎」...奇妙的昆蟲遠比急行軍有趣...
當我還是個孩子的時候，陳睿覺得最開心的事情就是和奶奶一起在花園裡抓各種各樣的昆蟲。每次他抓到蟲子，陳睿都會把它們帶回家飼養和觀察。當他上小學時，他只是在家裡建了一個「動物園」。他飼養昆蟲、貓、狗、鳥、魚、烏龜、蛇...一切。小學高年級時，他在自己家的陽臺上建了一個實驗室，做一些簡單的解剖和反應實驗。
後來，「一個躺在地上看螞蟻的男孩」被中國科學院動物研究所錄取，學習達爾文的進化論，並堅持不懈地尋找新物種。一個全新的世界將在下一次展現-
23歲時，陳睿跟隨他的導師去了西藏，這是他第一次參加科學考試。
真正的科學研究不是像「躺在地上看螞蟻」那樣玩。
「我們將深入無人居住的地區，收集各種生物樣本，調查西藏的生物多樣性。半夜，打開燈，根據昆蟲的趨光性尋找它們。他身後是十幾隻兇猛的野狗，我們不得不拿起磚頭來保護自己……」陳睿回憶道。
每次採集標本時，都應貼上標籤，記錄經緯度，記錄採集地點，拍攝周圍環境，採集DNA樣本並帶回實驗室進行進一步研究。
辛苦工作了一天後，我晚上呆在牧民家裡。房子裡滿是蚊子。陳睿用手電筒找到了牛糞和馬糞，點了一堆火來燻蚊子，這樣就可以睡得很香了。他還住在牧民的辣椒屋，那裡充滿了辛辣的味道。床上的跳蚤鑽進他的厚衣服，咬了他一口。床下的老鼠吃辣椒，發出「吱吱」的聲音...
那一次，科學研究小組在青藏高原上發現了數百種新的昆蟲個體，包括甲蟲、蜘蛛、蚜蟲等。「青藏高原物種資源極其豐富，尤其是在高海拔地區。每座山都相當於一個「島」，每個「島」上的物種都是完全不同的新物種。」陳瑞越說越激動。
科學研究發現，研究高原生態系統的形成和發展以及高原特殊環境中動植物物種的形成、進化、進化和獨特性具有重要的生物學意義。
實地研究通常是危險的。
在亞馬遜叢林深處，陳睿和他的探險隊沿著亞馬遜河航行了10多個小時。那時，颳風下雨。河水上漲得如此之高，以至於船隻幾乎無法移動。突然從100米外傳來一聲嚎叫。陳睿轉過頭，看見幾個裸體的土著人拿著箭和弩，朝他們揮舞著嘴。「這是一個警告。讓我們趕快離開。」現在想來，陳睿還是有點害怕。
在叢林中，陳睿穿著高靴小心翼翼地走著。亞馬遜雨林是世界上最兇猛的螞蟻——子彈蟻的家園，「子彈蟻」的大小與人類的手指關節差不多。被它咬了之後，就像被子彈擊中一樣，很痛。」
夜幕降臨時，觀察夜間活動的動物，陳睿的腳步很輕，因為在黑暗中，可能隱藏著豹子...
每年，大約三分之一的時間，陳瑞都在進行科學研究。他去過青藏高原海拔6000多米的雪山。穿越雅魯藏布江大峽谷；去過神農架的原始森林；從南方到西沙，從北方到漠河，我遇到了地震和泥石流……我大大小小的傷疤記錄了科學研究的艱辛。
儘管如此，陳睿仍然享受著這種「野外生存」的生活。每當我經歷艱難困苦時，我發現陳瑞非常開心和滿足，就像我躺在地上看螞蟻一樣。
《時間膠囊》中的「緬甸黎明蛇」
一滴不小心掉下的樹脂瞬間凍結了被包裹的生物，就像一個「時間膠囊」，保護這個「古老的時刻」不受風、雨、雷和閃電的影響，地殼的變化，幾千萬年，甚至幾億年，到達現在的世界。
從古至今，地球上的生命已經延續了5億多年。有許多這樣的「時間膠囊」。
除了參觀和研究世界各地的生物，陳睿還將研究這些「時間膠囊」，以解開古代遊客的生命進化密碼。
中國科學院動物研究所，陳睿的辦公室，收藏了超過10萬件大大小小的琥珀。
每次從礦區採集琥珀原石時，陳睿和他的同事需要打磨掉琥珀表面的泥狀生皮，用砂紙打磨，然後通過顯微鏡觀察確認琥珀中的生物群，然後畫出並描述其特徵。之後，有必要查閱大量相關文件和資料，根據顯微CT掃描的三維形狀分析琥珀中生物的結構，從而最終確認生物的真實身份。
「時間膠囊」帶來了一個又一個「新朋友」。
2016年初，琥珀收藏家肖佳收到了一塊黑色且不顯眼的琥珀石。研磨掉琥珀的部分表皮後，肖佳發現琥珀中有一部分動物內含物和一些碳化的植物碎片。起初，她猜想那是一隻巨大的蜈蚣，但在放大鏡下仔細觀察後，她發現「蜈蚣腿」實際上是在動物體內，可能是一隻小蜥蜴折斷的肋骨，但身體有點長。
碰巧，肖佳看到了一張眼鏡蛇骨骼的照片。她的眼睛發亮了。"這幅畫中的蛇骨與琥珀中的動物骨非常相似！"肖佳很快發現了琥珀並重新觀察。她發現這隻「蜥蜴」沒有腳...
興奮的肖佳趕緊聯繫了陳睿。果然，這是一項重大發現，這是世界上第一條蛇琥珀。「大多數蛇骨的質地不是很硬。形成化石並保存它們是非常困難的。」陳睿說，蛇化石極其罕見，以前從未在琥珀中發現過蛇。
為了確認「小蛇」的身份，陳睿聯繫了中國地質大學(北京)副教授邢利達。碰巧，邢利達手裡還有另一個蛇皮標本，但沒有骨頭。雙方決定在研究中合作。
重建骨骼的三維結構，分析比較數據，確定蛇的種類...這項研究持續了將近兩年半。2018年夏天，陳睿終於確認了「琥珀蛇」的身份。
「琥珀蛇」來自著名的琥珀產地——緬甸北部克欽邦的湖廣谷，那裡的琥珀大約有9900萬年的歷史。在顯微CT中，化石中的「琥珀蛇」有4.75釐米長，保留了頭後骨，包括大約97塊椎骨、肋骨和一些皮膚。如果標本完整，「琥珀蛇」的長度約為9.5釐米。
「琥珀蛇」被命名為「緬甸黎明蛇」:「緬甸」是它被發現的地方，「黎明」一詞用來表示對提供化石的賈小志的敬意，也表達了「黎明」的比喻意義。
這條蛇是一條新生的蛇，它從殼裡出來後不久就被樹脂「冷凍」了。在蛇的進化樹中，如果活著的蛇是樹冠上新長出的樹枝，那麼『緬甸黎明蛇』應該是樹幹位置的蛇的祖先。」陳睿說。
石頭探險記錄中的「琥珀蝦」
2015年，陳睿和他的同事柳椰等人組成了一個以科研和科普教育為核心的團隊，名為《史坦集》，成員包括來自中國科學院、北京大學、南開大學、中國農業大學、北京林業大學等多所大學和研究機構的數十名科研人員。
經過幾年的不懈努力，該團隊已經打磨和研究了10多萬件昆蟲琥珀，並擁有中國最大的昆蟲珍珠研究圖書館，收集了數萬件昆蟲珍珠標本。在中關村圖書大廈的四樓，他們建造了中國第一座博物館——石頭探索博物館，它位於一家書店。從寒武紀化石到活著的昆蟲，成千上萬的標本被保存在博物館裡。
一隻2280萬年前的「琥珀蝦」被單獨放在一個玻璃陳列櫃裡。在燈光下，黃褐色的琥珀晶瑩剔透。通過放大鏡，一隻蝦躍入眼睛，它長長的「前臂」清晰可見。這是世界上發現的第一個真正的蝦琥珀，也是世界上唯一報導的純水生琥珀化石。
去年夏天，陳睿和他的團隊從世界各地收集了許多琥珀石。打磨時，他們發現一塊琥珀像「在海的中心」，形狀特別漂亮。對美的熱愛驅使他們小心翼翼地打磨...拋光後，琥珀非常透明，但似乎沒有生物，每個人都失去了一段時間。
陳睿也有點沮喪。他拿起琥珀，漫不經心地看著...突然，他緊緊盯著琥珀，然後使勁揉了揉眼睛，又睜大了眼睛。「蝦，看起來像蝦。」陳睿哭了，但這是他從未見過的發現。「感覺就像中了彩票一樣！」
事實上，陳睿的類比並不十分恰當，因為這一發現遠低於中彩票的概率。
琥珀是由古代滴下的樹脂包裹生物體形成的。蝦是一種水生生物。它是如何「遊」進樹中的樹脂的？"據估計，這種可能性是億萬分之一。"陳睿說。
經過研究，陳睿和他的同事證實琥珀來自墨西哥。琥珀中的蝦在中新世早期分布在墨西哥的紅樹林河口。該團隊將其命名為「河口長臂猿蝦」。
陳睿推測這應該是一個非常偶然的巧合。一種可能是紅樹林裡有一條小溪，碰巧把蝦衝到岸上，松節油滴下來包裹蝦。或者，當小蝦受到驚嚇時，它們會跳起來，扔下一滴樹脂來「密封」它。
琥珀是大自然給人類的禮物。它在數億年前帶來了信息。
這種「琥珀蝦」不僅是人類第一次看到「3D形式」的古代蝦，而且琥珀中不僅有蝦，還有殘葉和甲蟲幼蟲。碰巧紅樹林河口也是淡水和海水交匯的地方。「這種小蝦屬於一種長臂猿蝦，1億年前生活在海裡，但現在這種蝦生活在淡水中。這種蝦表現出從海水到淡水的過渡。這為研究許多生物從海水到淡水的進化提供了重要的證據。」陳睿說。
探索精神的傳承
除了科學研究，陳睿還有一個身份老師。
有一次，我去了臺灣。陳睿看見一隻毛毛蟲，蹲下來觀察。一個男人走近他，後面跟著兩個女孩。那人微笑著看著陳睿和毛毛蟲。他拍拍陳睿的肩膀。"我的兩個女兒，尤其是毛毛蟲，我們能和你一起看嗎？"陳睿愉快地同意了。
陳睿非常崇拜這位父親。許多父母可能會阻止他們的孩子觀察毛毛蟲，說毛毛蟲可怕而且有毒，這實際上妨礙了他們的孩子接觸大自然陳睿說，「如果我們甚至不了解我們周圍的動物和植物，我們怎麼能學習科學和了解世界？」
這也是石頭探險隊成立的原因之一。陳睿希望和他的夥伴們一起為孩子們搭建一座通向大自然的橋梁。
自該團隊成立以來，由史坦吉開發的科學課程已經讓成千上萬的孩子受益，「從幼兒園大班到高中學生」陳睿說，每門科學課程包括動物學、昆蟲學、生物地理學、生態學、統計學、化學、物理學和英語。
該團隊甚至會帶孩子們去亞馬遜叢林、馬達加斯加和馬來西亞婆羅洲雨林，真正感受探索的魅力，學會堅持和發展科學思維。
探索精神的傳承是在這個連續的過程中呈現的。
15歲的宋·成俊(音譯)從每月的第一天開始，每周都要花半天時間和石頭探索博物館的科學家們一起研究昆蟲。他還參加實地研究。有一次在打磨原石時，他發現琥珀中有一隻鞘翅目昆蟲。經過鑑定，這是一件非常原始的甲蟲形胸波眼甲，生活在恐龍時代。到目前為止，還沒有人發現這為眼炎的分類提供了新的證據，這對人類理解甲蟲進化也很重要。
陳睿今年33歲。他也演奏顫音。這本書到處都是他科學研究的珍貴場景。每個視頻都講述了一個關於生活的精彩故事。
當流行病來襲時，陳睿和他的團隊重新安排了他們的科學研究經歷，並通過搖動他們的聲音向孩子們展示了一個全新的「雲科學研究」。
「走進非洲失落的馬達加斯加島」，昆蟲專家柳椰帶著孩子們通過相機進入「無毒島」，尋找被稱為「生命之樹」的猴麵包樹
「動物學博士帶你去探索亞馬遜」。陳瑞帶著孩子們進入亞馬遜叢林觀察「僵蠶」...
……
這12個令人難忘的科學研究故事向孩子們展示了大自然的奇蹟，這樣他們就可以「旅行數千英裡」而不用離開他們的家。「雲研究」非常受歡迎，已經收到近千萬次廣播。
除了「雲研究」，陳睿和他的團隊還在忙著寫科普書籍。他們期望喚起更多孩子的探索之心，「因為在生命進化的長河中，有太多的驚喜等著我們去發現。」陳睿看著眼前的琥珀說，億萬年前的生命，清晰可見。
