客观日本

西伯利亚永冻层发现3万年前冰封狮子,皮毛、大脑、心脏、子宫保存完好

2019年06月20日 生物医药

日本东京慈惠会医科大学和俄罗斯科学院的研究团队在2019年6月3日公布,该团队于去年7月,在东西伯利亚的永冻层中发现了被冰封的冰河时期穴狮幼崽和一只狼首[1]。这些3万年前的动物标本的保存状态“奇迹般地良好”,连面部表情都栩栩如生(图1)。

西伯利亚永冻层发现3万年前冰封狮子,皮毛、大脑、心脏、子宫保存完好

图1 冻土层发现的穴狮幼崽 (NAO)

永冻层(permafrost)又称永久冻土、多年冻土、永冻土,是指冻土层(frost soil)出于水的冰点以下超过两年的状况。永冻层一般分布在阿拉斯加、加拿大北极群岛、西伯利亚等地下三四十公分以下,通常又可分为上下两层:上层夏季融化、冬季冻结,称活动层或冰融层;下层常年处在冻结状态(图2)。

西伯利亚永冻层发现3万年前冰封狮子,皮毛、大脑、心脏、子宫保存完好

图2 目前冻土层全球分布概况 (Katpatuka)

近年,受全球变暖等环境问题影响,永冻层开始出现消融现象,从永冻层发现已灭绝或其他稀有生物标本的报道屡见不鲜。2009年10月,在西伯利亚冻土层沉睡了2万8千年之久的猛犸象幼体“Yuka”被发现;2014年9月,西伯利亚发现一万年前的披毛犀幼崽;2015年9月,西伯利亚发现3万年前的病毒;2016年3月,在东西伯利亚雅库特地区发现两只1万2460年前的幼犬;2017年11月,在东西伯利亚发现3只已灭绝的一万前的冻存穴狮。

本次在西伯利亚东北部一条河流附近发现的穴狮幼崽,体长40公分、重约800克,推测是3万年前出生刚不久即被冰封的雌狮(图3)。该幼狮比2017年同一团队发现的前三只标本更加珍贵,皮毛、大脑、心脏、子宫等都保存完好。

西伯利亚永冻层发现3万年前冰封狮子,皮毛、大脑、心脏、子宫保存完好

图3 本次永冻层发现的穴狮幼崽 (Albert Protopopov/The Siberian Times)

穴狮(Panthera spelaea)是约于1万3千年前灭绝的豹属肉食性猛兽,多生活在开阔的猛犸草原或北方针叶林等环境的洞穴内,推测以洞熊、驯鹿、幼年猛犸象等猎物为食。穴狮在旧石器时代的石洞壁画、象牙雕刻、粘土塑像等中出现,可能与旧石器时代的宗教仪式相关联。

在发现幼狮的地方附近,同时发掘出一只3万年前的狼首。不仅牙齿、骨头和肌肉组织尚好,连眼睛和舌头也都完好无损(图4)。

西伯利亚永冻层发现3万年前冰封狮子,皮毛、大脑、心脏、子宫保存完好

图4 冻土层发现的狼首 (NAO)

东京慈惠会医科大学古生物学客座教授铃木直树采用电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)技术对狼首分析发现,其属于体长1米左右的三岁成年狼,较现代狼体型小一些(图5)。铃木教授感概这些标本的状态就像刚刚死去的动物一样,并表示标本的肌肉、大脑、内脏等都保存完好,希望与现今的狮子和狼比较,获取当时生态环境及这些动物运动能力的有用信息,并打算下步利用DNA技术作进一步探索研究。

西伯利亚永冻层发现3万年前冰封狮子,皮毛、大脑、心脏、子宫保存完好

图5 狼首CT扫描图 (NAO)

这些宝贵的数万年前的动物躯体标本,对探究过去的生命将提供无限的可能性。2019年3月11日《科学报告》(Scientific Reports)发表了以近畿大学生物理工学部和近畿大学先端技术综合研究所为中心,俄罗斯联邦萨哈共和国科学院、东京农业大学、东京工业大学及国立环境研究所等组成的联合研究小组的最新研究成果,猛犸象Yuka肌肉组织的细胞核在小鼠的卵子中实现增殖,全球首次证实了冻土层猛犸象组织中存在具有生物学活性的细胞核[2]。

供稿 宋傑 东京大学博士
编辑修改 JST客观日本编辑部

相关链接:
1.朝日新闻相关报道
2.客观日本:猛犸象的细胞核动了!太古时代DNA再现生命迹象

专题网页