首現恐龍標本竟對成像儀器有大用處
***現恐龍標本竟對成像儀器有大用處,通過BSRF的同步輻射X射線熒光成像,獲得了化石斷面的微量元素分布圖,其中鈦、鍺、錳、鐵等元素的分布與化石的形態吻合度很***,蘊含著豐富的埋藏學信息。
***現恐龍標本竟對成像儀器有大用處,下面具體來了解:
繼今年6月底,中外科學******次公布琥珀中的古鳥類標本后,這個團隊于12月9日爆出一個更加驚人的消息:他們在琥珀中發現了有史以來***件恐龍標本(尾部)!
琥珀堪稱大自然的博物館。與沉積巖化石相比,琥珀中的動物能夠保留許多與生前幾乎無異的細節。得益于此,人類終于有機會一睹恐龍的真容。
這項研究由中***地質大學(北京)的邢立達博士與加拿大薩斯喀徹溫省皇***博物館的瑞安·麥凱勒教授領銜研究。論文發表于《細胞》出版集團旗下的《當代生物學》雜志。
一棵黑乎乎的“掃帚菜”
2015年秋天,邢立達在一個琥珀商那里看到了這塊琥珀。“他告訴我這里面有棵植物還是什么怪東西,我一看,還真像一棵黑乎乎的掃帚菜。”邢立達回憶道,“我仔細觀察了一下上面的結構,發現了帶有羽枝和羽軸的羽毛結構,那這肯定是一個動物啦!”
就這樣,邢立達請單位購入了這塊琥珀,不過那時候他還拿不準,這個標本究竟來自鳥類,還是非鳥恐龍呢?
科學***團隊獲得這塊標本后,就開始采取多種無損成像和分析手段來研究它。中科院動物所的顯微CT、北京同步輻射裝置(BSRF)的硬X射線相襯CT、X射線熒光成像和X射線近邊吸收譜、上海同步輻射裝置的硬X射線相襯CT等都派上了用場。他們通過對CT數據的重建、分割和融合,無損得到了隱藏在羽毛內部的尾部脊椎的***清3D形態。
論文作者之一,中科院古脊椎所研究員徐星仔細研究了標本的骨骼形態,發現它的尾椎腹側有明顯的溝槽結構,與典型的非鳥虛骨龍類恐龍類似,而區別于典型的古鳥類;再從羽毛演化角度來看,則可歸屬于基干手盜龍類,介于似鳥龍類與尾羽龍類之間。
就這樣,“掃帚菜”的身份被確定了下來,它是一段來自非鳥恐龍的尾巴。它的背面有著栗棕色的羽毛,而腹面則是蒼白或幾乎白色的羽毛,與很多現生動物一樣,呈現出上深下淺的保護色。尾巴標本很小,即便完全展開也只有6厘米,由此推測那只小恐龍全長也只有18.5厘米。科學***給它取名叫“伊娃”。
“我研究恐龍數十年,并不曾想過,有朝一日能看到如此‘新鮮’的恐龍”,論文作者之一,加拿大皇***科學院院士,阿爾伯塔大學教授菲利普·柯里說。
它揭示了很多秘密,又留下了許多問題
伊娃標本上保存了非常精致的羽毛形態學細節,包括尾部羽毛與羽囊的排列方式,甚至微米級的羽衣特征。更重要的是,這些羽毛都具有纖細的羽干,長有交替的羽枝和連續且均勻的羽小枝。“這些特征為羽毛發育的模型猜想提供了依據,證實羽枝融合形成羽軸時,就已經具有羽小枝了。”麥凱勒教授說。
研究團隊還通過BSRF的同步輻射X射線熒光成像,獲得了化石斷面的微量元素分布圖,其中鈦、鍺、錳、鐵等元素的分布與化石的形態吻合度很***,蘊含著豐富的埋藏學信息。
中科院***能所副研究員黎剛解釋:“伊娃標本的斷面出現了***度富集的鐵元素,近邊吸收譜分析表明,其中80%以上的鐵樣本為二價鐵,這些是血紅蛋白和鐵蛋白的痕跡。”
不過,伊娃也留下了很多有待科學***探討的問題。臺北市立大學運動能力分析實驗室教授曾***維告訴記者,基于目前骨骼形態,還無法判斷伊娃標本是幼年個體還是成年個體。
此外,它沒有掙扎的跡象,也沒有明顯的皂化外觀,很可能在被樹脂包裹時已經死去;但標本又沒有明顯的腐敗特征,說明它可能剛剛死亡,是一具相對新鮮的遺骸。至于伊娃標本的死因,目前還沒法斷定,自然死亡或被掠食者捕殺都不能排除,還需要進一步的詳細研究。
在后續研究中,科學***還對琥珀進行了納米CT掃描,目前數據正在重建階段。
“我們盡量采用無損方式去檢測它。”中科院動物研究所副研究員白明說,“因為這樣的琥珀可遇不可求,目前全世界也就只有這么一塊。”
白明坦言,相比無脊椎動物,琥珀中的脊椎動物更難研究。每一塊包含脊椎動物的琥珀,在重建中都面臨著種種難題。他們為伊娃重建了很多3D圖片,但是沒能得到可靠性非常***的單個錐體三維形態圖,因為所有錐體的很多細節都未保存下來或者呈現為碎塊狀。好在伊娃整體呈現出一種“皮包骨頭”的狀態,科學***們還是能夠獲得骨骼的整體形態信息。
琥珀還埋藏多少驚喜?
無論是之前發現的古鳥類翅膀,還是這次的恐龍尾巴,這些標本都出自著名的琥珀產區——緬甸北部克欽邦胡康河谷。
邢立達告訴記者,那里曾經是一片熱帶叢林,樹木粗壯,分泌的樹脂特別豐富,粘住了很多小動物。***重要的是,這里的琥珀形成于約9900萬年前,保留了白堊紀中期生物的珍貴記錄。這是大多數琥珀產區不具備的優勢。而比緬甸琥珀產區年代更為久遠的西班牙、黎巴嫩等產區,則要么產量很低,要么珀質不好。
種種原因,讓學者們的眼光聚焦在緬甸胡康河谷這塊“寶地”。但白明告訴記者,受戰亂影響,再加上當地開掘技術相對落后,這一產區的琥珀產量近年來嚴重下滑。
除了天然的稀缺性,商業行為也在大量消耗那些極具科學價值的琥珀。由于市場更加偏愛質地純凈的琥珀,包含內容物的部分往往被切割下來,成為邊角料。有些地區會把這些邊角料作為取暖做飯的燃料;或者磨成粉末,添加進線香等產品;甚至切割成更小的顆粒,填充在枕頭里,據說有保健作用。
邢立達表示,“伊娃”恐龍化石原本應該更加完整,有可能是在挖掘、保存和交易的過程中斷裂,只剩下一截尾巴。
如何保護琥珀,保護這些陳列著滅絕物種的“博物館”,是一個需要全人類共同面對的問題。