日本東京慈惠會醫科大學和俄羅斯科學院的研究團隊在2019年6月3日公佈,該團隊於去年7月,在東西伯利亞的永凍層中發現了被冰封的冰河時期穴獅幼崽和一隻狼首[1]。這些3萬年前的動物標本的保存狀態「奇蹟般地良好」,連臉部表情都栩栩如生(圖1)。
圖1 凍土層發現的穴獅幼崽 (NAO)
永凍層(permafrost)又稱永凍層、多年凍土、永凍層,是指凍土層(frost soil)出於水的冰點以下超過兩年的狀況。永凍層一般分佈在阿拉斯加、加拿大北極群島、西伯利亞等地下三四十公分以下,通常又可分爲上下兩層:上層夏季解凍、冬季凍結,稱活動層或冰融層;下層常年處在凍結狀態(圖2)。
圖2 目前凍土層全球分布概況 (Katpatuka)
近年,受全球暖化等環境問題影響,永凍層開始出現冰融現象,從永凍層發現已滅絕或其他稀有生物標本的報導屢見不鮮。2009年10月,在西伯利亞凍土層沉睡了2萬8千年之久的猛獁象象幼體「Yuka」被發現;2014年9月,西伯利亞發現一萬年前的披毛犀幼崽;2015年9月,西伯利亞發現3萬年前的電腦病毒;2016年3月,在東西伯利亞雅庫特地區發現兩隻1萬2460年前的幼犬;2017年11月,在東西伯利亞發現3只已滅絕的一萬前的凍存穴獅。
本次在西伯利亞東北部一條河流附近發現的穴獅幼崽,體長40公分、重約800克,推測是3萬年前出生剛不久即被冰封的雌獅(圖3)。該幼獅比2017年同一團隊發現的前三隻標本更加珍貴,皮毛、大腦、心臟、子宮等都保存完好。
圖3 本次永凍層發現的穴獅幼崽 (Albert Protopopov/The Siberian Times)
穴獅(Panthera spelaea)是約於1萬3千年前滅絕的豹屬肉食性猛獸,多生活在開闊的猛獁象貧草原或寒帶針葉林等環境的洞穴内,推測以洞熊、馴鹿、幼年猛獁象象等獵物爲食。穴獅在舊石器時代的石洞壁畫、象牙雕刻、黏土塑像等中出現,可能與舊石器時代的宗教儀式相關聯。
在發現幼獅的地方附近,同時發掘出一隻3萬年前的狼首。不僅牙齒、骨頭和肌肉組織尚好,連眼睛和舌頭也都完好無損(圖4)。
圖4 凍土層發現的狼首 (NAO)
東京慈惠會醫科大學古生物學客座教授鈴木直樹採用電子斷層掃描(Computed Tomography,CT)技術對狼首分析發現,其屬於體長1米左右的三歲成年狼,較現代狼體型小一些(圖5)。鈴木教授感概這些標本的狀態就像剛剛死去的動物一樣,並表示標本的肌肉、大腦、内髒等都保存完好,希望與現今的獅子和狼比較,獲取當時生態環境及這些動物運動能力的有用資訊,並打算下步利用DNA技術作進一步探索研究。
圖5 狼首CT掃描圖 (NAO)
這些寶貴的數萬年前的動物軀體標本,對探究過去的生命將提供無限的可能性。2019年3月11日《科學報告》(Scientific Reports)發表了以近畿大學生物理可用能工學部和近畿大學先端技術綜合研究所爲中心,俄羅斯聯邦薩哈共和國科學院、東京農業大學、東京工業大學及國立環境研究所等組成的聯合研究小組的最新研究成果,猛獁象象Yuka肌肉組織的細胞核在小鼠的卵子中實施增殖,全球首次證實了凍土層猛獁象象組織中存在具有生物學活性的細胞核[2]。
供稿 宋傑 東京大學博士
編輯修改 JST客觀日本編輯部
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