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恐龙的化学成分
发布时间:2024-12-04
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在美国SLAC国家加速器实验室,一个由古生物学家、地质化学家和物理学家组成的国际小组正使用一种同步加速射线的X射线荧光成像,用来研究化石的化学物质。他们研究的对象是始祖鸟化石。

第一个始祖鸟的化石标本在150多年前被发掘出来,距达尔文发表《物种起源》仅仅两年,这个发现成为证明进化理论的强大证据。150年来,又有10个样本被陆续发现。这些化石已经经过了无数次的观察分析,甚至使用了CT技术,却没有一次能揭示出隐藏在表面下的化学痕迹。

“始祖鸟对于古生物学的意义就如同图坦卡蒙对于考古学。很明显,这是我们领域的一个标志。”曼彻斯特大学的古生物学家菲尔·曼宁说,“你本来认为通过150年的研究,关于这种动物我们已经知道了我们想知道的一切。但是猜猜怎么着?我们错了!”

在SLAC实验室里,科学家引导头发丝一样粗细的X射线束穿过始祖鸟的化石。通过记录X射线束在化石中的反应,科学家可以很精确地分辨出哪些化学元素隐藏在哪里。就这样,他们绘制了始祖鸟的化学图谱,揭示了这种动物生前体内存在的化学元素。在对每一种元素都进行研究之后,科学家发现了化石和其周围的岩石沉积质的显著区别,确定了这些化学元素确实是存在于始祖鸟体内而不仅仅是从周围的岩石渗透到化石中的。

“在此之前,人们从未对始祖鸟化石使用过如此精密的方法。”领导这个X射线扫描实验的SLAC的物理学家乌韦·贝格曼说,“因为放射性光非常亮,我们可以看见非常细小的化学痕迹,尽管没有人想到那些会在那里。”

化学图谱显示,化石的羽毛中含有磷和硫,这些都是现代鸟类羽毛的组成成分。铜和锌的痕迹也在始祖鸟的骨头中发现,就像现在的鸟一样,始祖鸟可能也需要这些元素来保持健康。“我们讨论的是鸟类和恐龙之间的物理联系,但是现在我们发现了它们的化学联系。”曼彻斯特大学的地质化学家罗伊·沃格柳思说,“在古生物学和地质学领域中,人们花了很长时间研究骨头。而研究残留的金属痕迹和软组织当中的化学痕迹的想法相当令人兴奋。”