8月18日，国际著名生物学期刊《PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES》在线刊发了我校有关白垩纪晚期的含有胚胎的龟鳖类蛋化石的研究成果——A large and unusually thick-shelled turtle egg with embryonic remains from the Upper Cretaceous of China，该文第一作者为地球科学学院 2020级硕士生研究生柯宇铮，通讯作者为地球科学学院韩凤禄副教授。该项研究成果由韩凤禄团队联合加拿大卡尔加里大学、加拿大皇家泰瑞尔古生物博物馆、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所共同完成。
龟鳖类起源于三叠纪晚期，至今已生活了2亿多年并遍布世界大部分地区，是一类成功的爬行动物。中生代以来，世界各地保存有大量龟鳖类骨骼和蛋化石，但是很少发现龟鳖类胚胎化石。因此科研人员通常缺少足够的证据判断龟蛋化石的亲缘归属，对于早期龟鳖类繁殖策略、胚胎发育等也没有足够的认识。目前，仅在德国、蒙古、巴西、美国和中国河南等地正式报道过龟鳖类胚胎化石，但未对胚胎骨骼进行深入研究。
图1：(a)龟胚胎蛋化石CUGW EH051照片；(b)蛋化石局部放大图，白色箭头指示暴露出来的胚胎骨骼；(c)孵化中的南阳豫龟（想象图）；(d)化石CUGW EH051产出的地层
图2：胚胎骨骼的复原与重建；左图为3D重建图，右图红色部分为识别出的龟胚胎骨骼
2018年6月，我校地球科学学院江海水教授和韩凤禄副教授在河南野外考察时，意外获得一枚形态奇特的蛋化石。这枚蛋化石鸡蛋大小，呈球形，蛋壳极厚，在蛋壳破损处发现了形似骨骼的结构，由于其内部保存的骨质疏松、易碎，不易进行修复，为了能够最大限度获得胚胎骨骼信息，同时减少对化石的损害，研究人员决定使用显微CT对其进行整体扫描，并利用3D重建对内部的胚胎骨骼进行三维建模。
研究团队集合了专注于龟类化石研究的加拿大古生物学家 Brinkman 博士、蛋化石研究专家加拿大卡尔加里大学 Zelenitsky 博士和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的张蜀康博士，大家利用现生龟类成体和蛋大小以及重量之间的函数关系，推断产下该枚蛋化石的成体龟的体长为1.6米。最终根据体型、骨骼特征以及产地和层位，将其归入南雄龟科的南阳豫龟。
大体型的南雄龟在白垩纪末完全灭绝，而和南雄龟科亲缘关系较近的、拥有稍薄蛋壳的椽龟科顺利延续到了新生代。所以关于蛋化石具有极厚蛋壳的原因，研究人员提出了极端干旱的环境、白垩纪的温室效应、周围环境的酸碱度变化等多个非正常极端环境的假说，具体的影响因素有待进一步研究。
图3：蛋壳径切面（a）单偏光显微镜下图像；（b）正交偏光显微镜下图像；（c）素描图；（d）扫描电子显微镜下图像；（e）阴极发光图像。比例尺代表1毫米
通过对该化石开展的系统研究，研究团队认为这种龟蛋是一类已灭绝的体型巨大的南雄龟（南阳豫龟）所产的蛋。在目前公开发表的文章中，这是首次根据胚胎将龟蛋化石和具体的成体属种联系起来。此外，研究团队还探究了大型鳖类繁殖策略的演化。
该项研究得到国家自然科学基金项目资助。
论文信息：
Title: A large and unusually thick-shelled turtle egg with embryonic remains from the Upper Cretaceous of China
Authors: Yuzheng Ke, Rui Wu, Darla K. Zelenitsky, Don Brinkman, Jinfeng Hu, Shukang Zhang, Haishui Jiang and Fenglu Han*
Source: PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES
Published:18 August 2021
Article ID:20211239
全文链接：https://doi.org/10.1098/rspb.2021.1239
