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器官如何变成化石?

图片来源:pixabay撰文 | 萨莎·沃伦(Sasha Warren)翻译 | 黄晨如果现在所有的生物都死亡了,预计只有约1%的生物会变成化石,这 其中能保存软组织特征的化石就更少了 。这些罕见的软组织化石可以提供关于生物学与演化的关键线索,但它们的形成仍然是一个谜。例如,为什么科学家发现了肠道化石,却从未发现一块肝脏化石?

器官如何变成化石?

图片来源:pixabay

撰文 | 萨莎·沃伦(Sasha Warren)

翻译 | 黄晨

如果现在所有的生物都死亡了,预计只有约1%的生物会变成化石,这 其中能保存软组织特征的化石就更少了 。这些罕见的软组织化石可以提供关于生物学与演化的关键线索,但它们的形成仍然是一个谜。例如,为什么科学家发现了肠道化石,却从未发现一块肝脏化石?

要想形成化石,首先,生物死后要被掩埋在沉积物中,然后经历一番石化作用,同时身体的一些部位会被沉积环境中的矿物质替换,例如海底淤泥与海水的混合物。

古生物学家特别喜欢构成化石的磷酸钙,因为这种矿物质可以保存柔软器官的细微特征,有时甚至可以一直精细到细胞核。不过,这种矿物质只会在特定的酸性条件下形成,所以几十年来科学家一直假定, 腐烂器官的pH值(用以衡量酸碱性)决定了它们能否被保存下来

为了更好地了解生物死亡之后的器官变化,英国伯明翰大学的古生物学家托马斯·克莱门茨(Thomas Clements)特意来到鱼贩那里,计划毁掉4条美味的海鲈(seabass)。他的团队将pH探头插入这些鱼的内脏,然后将它们的尸体沉入人造海水并任其腐烂。

在70天的时间里,研究人员看到海鲈鼓胀、鱼肉脱落,并分解成成堆的骨头。与此同时,pH探头监测着鱼体部位的化学变化。最近,他们将这些结果发表在《古生物学》(Paleontology)杂志上。研究结果表明,在24小时内, 每个器官的酸度都位于适宜磷酸钙结晶的范围,并且这些情况持续了5天 。研究团队原本期望器官之间会出现显著的差异,但是,整具尸体实际腐烂得十分均匀,变成了由腐烂后副产物组成的相对均匀的“汤”,并且这些物质会被鱼的皮肤包覆长达20天。

这个令人意外的结果或许可以促使那些研究肠道化石的科学家再次思考,探索其他可能有助于化石形成的因素:比如一个器官组织中的磷含量。“肌肉里充满了磷酸盐,”克莱门茨说,“如果你的体内已经含有磷酸盐,那么死后你的器官很有可能就会被磷酸钙替换。”

美国威斯康星大学密尔沃基分校的古生物学家维多利亚·麦科伊(Victoria McCoy,未参与这项研究)表示:“如果在非鱼类生物身上做这种研究也会很有趣。”她建议未来可以 监测正在腐烂的器官内的其他特性 ,比如不同元素的浓度。研究人员还可以调查身体组织的结构是否会影响矿物质的形成。“从许多方面来看,相比于他们一开始期望发现的与器官有关的pH梯度,这项新发现带来了更多的问题。”麦科伊说,“但这正是它如此精彩的原因。”

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