新技术帮科学家观石辨色

科普小知识2021-11-11 07:01:58

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科学家对300万年前的老鼠化石进行了同步x光扫描，发现了棕色黑色素的化学痕迹。资料来源:曼彻斯特大学

据我们的报纸报道，长期以来，用于研究化石的技术一直不能很好地探索古代动物的色素沉着，这使得科学家只能依靠猜测来研究已经变成化石的动物的颜色。即使我们足够幸运地发现含有少量羽毛、鳞片或毛皮的化石，这些软组织的原始颜色通常在很久以前就消失了。

最近，英国曼彻斯特大学的研究小组采用了一种新技术，在完全保护珍贵化石标本的前提下，从一个古老的老鼠化石中识别出红色毛发的色素。这是科学家第一次从已灭绝的生物化石中鉴定出尤金。相关研究发表在《自然-传播》杂志上。

几年前，科学家通过各种技术收集了化石的颜色线索，包括恐龙羽毛和蛋。大约10年前，科学家利用高能同步加速器的x光来识别一种叫做真正黑色素的化学特征，这种化学特征可以使皮肤、头发和其他组织呈现黑色、棕色和灰色。然而，它的姐妹色素棕色黑色素很难捕捉，这可以使毛皮呈现红色或粉红色。

曼彻斯特大学的地球化学家罗伊·沃格里斯认为，棕色黑色素难以捕捉的部分原因是人们对现代组织中色素的化学成分知之甚少。在2016年发表的一篇论文中，他和他的同事仔细研究了现代羽毛色素中的不同微量金属，发现真正的黑色素含有铜，而棕色黑色素含有硫和锌。所以他猜测追踪这些金属可能会在化石中发现棕色黑色素的痕迹。

为了验证这一观点，科学家分析了两种不同寻常的化石(软组织和毛发仍然可见)。这两块化石属于一只灭绝的老鼠，叫做“返祖鼠”，它生活在300万年前的德国。它是现存物种小林姬鼠的近亲，后者有红色的皮毛。研究人员认为化石鼠可能有相似的颜色。果然，当他们扫描老鼠化石时，他们发现在化石上毛发可见的地方，硫和锌有明显的重叠。

“现在我们知道未来该往哪里看了。”沃杰利乌斯说。他相信这个团队能够在更古老的化石中发现相关的色素特征。新的数据支持了该小组的说法，即他们也在3000万年前的蝌蚪化石中发现了棕色黑色素的证据。

相对而言，传统的化学分析方法要求研究人员从岩石中提取微小的样本，这不仅破坏了化石结构，还意味着整体情况的不确定性。“如果你取一个1平方毫米的斑马皮肤样本，你也许能分辨出样本是黑色还是白色，但你不知道斑马长什么样。”沃格里斯说，新技术有效地规避了这个问题。

“我确信我们可以追溯到3000万年或更久以前。”美国耶鲁大学的古生物学家贾斯米娜·魏曼说，这项技术是“一种非常优雅的分析方法，不会破坏整个化石”。他希望类似的技术不仅能让研究人员识别出杰出的元素，还能识别出其他化学特征，比如特定组织中的蛋白质。(程)