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把琥珀放进仪器 亿万年前的秘密由此展现

时间:2019-10-14 17:00来源:未知 作者:admin 点击:
  •   一直以来,人类对史前生物的兴趣从未减少。依靠化石建立起古生物学的研究者们并不满足于仅在岩层中寻找已经消失的生物的遗迹,他们期待着发现更生动的研究材料。而琥珀正是古生物学家们孜孜以求的目标之一。
     
      10月11日,由中外科学家联合组成的团队在琥珀中发现了来自一亿年前的两栖类、腹足类和昆虫的卵团。这些从白垩纪保留到现在的卵至今仍在琥珀中保持着原来的样子,仿佛时间定格在它们被树脂包裹的那一刻。对这些卵团的研究将帮助我们了解灭绝生物的产卵行为。
     
      琥珀对古生物学的意义在于补充传统化石难以提供的信息。沉积岩中的化石大多数都只保留了生物的茎叶、外壳、骨骼等相对坚硬的部分以及生物遗体在岩层中留下的印模和铸型,而包裹在琥珀中的生物却可能在时间的冲刷下毫发无损,为研究者提供相对完整的结构信息,例如恐龙羽毛的三维形态。
     
      在《侏罗纪公园》中,哈蒙德博士从保留在琥珀中吸取恐龙血液的蚊子体内提取出DNA,从而将已经灭绝的恐龙带回到人类面前。2017年,国外的研究团队同样在琥珀中发现吸饱了恐龙血液的蜱虫,虽然现实中DNA无法在如此古老的化石中保留下来,但这一发现依然对恐龙的研究有重要作用,如为蜱虫宿主动物的筑巢行为提供确切证据。而这也是琥珀在古生物学上的价值所在。
     
      关于琥珀的学术研究在19世纪就已经开始。琥珀研究的难点在于无法进行破坏性的研究,因此在很长一段时间内,研究者只能依靠光学显微镜对内部的包裹物进行观察。但是显微镜只能观察到化石的表面,无法获取被遮挡部位的信息,对琥珀的利用率很低。而后,随着X射线的发展,显微CT、同步辐射CT成像和X射线荧光成像等技术开始应用于琥珀研究中。本次发布的关于琥珀中生物卵团的研究,就是利用显微CT和同步辐射扫描得到卵团的三维结构图像,从而获取卵的细节信息。
     
      然而现有的技术仍然有很大的局限性。琥珀化石的三维模型重建并不简单,琥珀内部除了目标生物还有大量杂质,扫描过程中会出现很多无用的数据,需要人工一点点判定修改。而且琥珀的包裹物各不相同,每一次建模需要重新开始,这也让建立三维模型成为一件费时费力的事情。另外,可以获得CT数据的琥珀大概不到一半,这意味着大部分琥珀化石无法建立三维模型。
     
      对于这个问题,我国已经有了解决方案。由中科院研发的结构光照明显微镜成为琥珀研究中新的助力。结构光照明显微镜在显微镜中使用结构光照明技术,在获取三维显微图像的同时,实现了突破衍射极限的超分辨率成像。这种显微镜也成为构建无法获得CT数据的琥珀的三维模型的唯一方法。
     
      近年来,琥珀化石的新发现频现报端,仅在今年,除了前几天的古生物卵块,还有7月的古鸟类新物种和5月的菊石化石。对琥珀化石的研究越深入,我们就越接近那个人类还不曾出现的历史。
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