中国博士“淘”到宝贝 琥珀里藏着恐龙尾巴
一段毛茸茸的非鸟虚骨龙类恐龙的尾骨被完好保存在晶莹剔透的琥珀之中。这则消息震惊了国内外科技圈,因为这是人类有史以来发现的第一块藏在琥珀离里的恐龙标本。那么,科学家又是如何断定尾巴的主人是恐龙而非松鼠或鸟类呢?昨日,中国科学院高能物理所专家道出玄机:原来,他们成功利用神奇的“X光眼”——同步辐射硬X射线相位衬度 CT等技术,从琥珀中分离出小恐龙尾巴的立体影像,进而确定了它的身份。
琥珀中的恐龙标本——可见光照片
中国博士淘来神秘琥珀
说起来,这个小尾巴背后还有段有趣的故事。
2015年的夏天,一位搞地质研究的中国博士在琥珀商那里看到了一块琥珀。琥珀商说这里面有棵植物模样的怪东西。
博士拿起来看了看,琥珀里果然有棵黑乎乎、毛茸茸的东西,像个扫帚菜。到底是搞地质专业的,博士又仔细观察了一下这个怪东西的结构,发现这个东西带有羽枝和羽轴的羽毛结构,心下断定:这肯定是个动物啊。
当然,买下这块琥珀时,这位博士其实也拿不准这个标本究竟来自什么动物。
很快,一支由中、加、英、美等国科学家组成的国际研究团队采取了多种高科技的无损成像和分析手段来研究这个标本。
记者了解到,这次发现的琥珀化石来自缅甸克钦邦胡康河谷,其历史约9900万年,属于白垩纪中期。但化石埋藏在琥珀内部且覆盖着厚实的毛,可见光成像是无法直接看到化石中的骨骼部分的,而普通X光机微CT的成像基于吸收衬度,密度灵敏度低,所获图像的衬度也不够高,能分辨出来的细节太少。
三维图揭秘琥珀中生物
如此针对的化石,断不能用开膛破肚的方法来研究。那么研究团队究竟用什么办法才能拨开尾骨化石上厚实的毛,进而看到骨骼来辨识身份呢?
这就不得不提到科学研究用到的同步辐射装置。
这项研究是由中国科学院高能物理所的研究人员与古生物学家合作,利用北京同步辐射装置的硬X射线相位衬度CT、X 射线荧光成像和 X 射线吸收谱等,提取出多种有价值的信息,无损获取了该化石多尺度分辨的高质量投影图像。再经过对投影图像的断层重建、分段拼接等技术,最终得到了被毛和琥珀包围着的化石的高清3D图像,揭示出化石内部的3D形态特征。
通过三维形态图, 研究团队发现,该化石明显区别于典型的古鸟类,骨骼形态与典型的非鸟虚骨龙类恐龙类似,如腹侧有明显的沟槽结构等。至此,“扫帚菜”的身份最终被确定下来——是非鸟虚骨龙类恐龙的一段尾骨,且包括至少9段尾椎。小恐龙的尾巴完全展开约6厘米,推测这只小恐龙的全长大约18.5厘米。这是人类有史以来发现的第一块埋藏在琥珀中的恐龙标本,其珍贵程度可想而知。
“小尾巴”隐藏大量微量元素
研究团队还利用X射线荧光成像方法获得了尾椎化石的微量元素分布图,并发现其中铁、锰、钛、锗等元素的分布与化石的形态高度吻合,蕴含着丰富的埋藏学信息。在对铁元素所做的分析表明,其中80%以上的铁原子为二价,这应该是血红蛋白和铁蛋白的遗迹。
可以说,在这次发现中,来自中科院的两台同步辐射装置起到了非常重要的作用,并且有理由相信,随着近几年我国同步辐射装置的进步,在国内的同步辐射装置上可以做出的世界水平的科学发现将会越来越多。
专家指出,恐龙最早的出现距今约有2.35亿年,灭亡于约6500万年前。虽然那个时代离我们很遥远,但是恐龙化石记录了它们生存以及灭绝的秘密,成为人们研究遥远古代生物进化和气候变迁的可靠依据。
主编:侯莎莎
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来源:微信公众号 长安街知事