微藻助力,讓昆蟲(chóng)化石完整保存?

來(lái)自法國(guó)普羅旺斯艾克斯組的蜘蛛化石。圖片來(lái)自Alison Olcott

一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),法國(guó)南部出土的2250萬(wàn)年前的蜘蛛化石之所以保存得異常完好,或許要得益于硅藻這種微藻的分泌物?;涗浿泻苌倌芸吹襟w型小而脆弱的動(dòng)物被完整地保存下來(lái),比如蜘蛛、昆蟲(chóng)、兩棲動(dòng)物。最新描述的這種由硅藻協(xié)助的過(guò)程,或?qū)θ藗兤裾莆盏年P(guān)于這些生物演化的認(rèn)知功不可沒(méi)。相關(guān)結(jié)果4月21日發(fā)表于《通訊—地球與環(huán)境》。

對(duì)于地球上生命的歷史,我們大部分認(rèn)識(shí)都來(lái)自于那些保存完好的生物化石。礦化身體部位——比如軀殼、骨骼和牙齒——的保存方式相對(duì)直接,因此很多這些化石都遺留至今。然而,體型微小脆弱的物種以及軟組織的化石更為罕見(jiàn),因?yàn)樗鼈兂蔀榛母怕矢?,我們?duì)它們的保存方式也所知不多。

美國(guó)堪薩斯大學(xué)的Alison Olcott和同事研究了從法國(guó)普羅旺斯艾克斯一個(gè)古代湖床的沉積物中發(fā)現(xiàn)的蜘蛛化石。他們使用高分辨顯微鏡技術(shù)發(fā)現(xiàn)這些化石被硅藻微化石環(huán)繞。已知這些微觀水藻會(huì)在一生中分泌富硫物質(zhì),以形成藻墊。

作者認(rèn)為,這種物質(zhì)包繞在蜘蛛周?chē)龠M(jìn)了硫化作用,而這一過(guò)程能固定并保存蜘蛛脆弱的身軀。

譬如上圖來(lái)自法國(guó)普羅旺斯艾克斯組的蜘蛛化石,右上方看到的硫(黃色)和硅(粉紅色)的化學(xué)圖像。這些信息共同揭示了化石上的黑色富硫聚合物和兩種硅質(zhì)微藻的存在:化石上的直線硅藻墊和周?chē)|(zhì)中分散的中心對(duì)稱(chēng)形硅藻。

lcott來(lái)自法國(guó)普羅旺斯艾克斯組的蜘蛛化石,其手工樣本和熒光顯微鏡圖像重疊顯示。圖片來(lái)自Alison Olcott

正常照明下蜘蛛化石與周?chē)膸r石基質(zhì)區(qū)分開(kāi)來(lái),但化石被紫外線照射激發(fā)后其化學(xué)成分會(huì)使其發(fā)出明亮的自發(fā)熒光,顯示出保存的其他細(xì)節(jié)。

他們表示這個(gè)過(guò)程可能非常普遍,在硅藻最早開(kāi)始出現(xiàn)在大陸湖后的6600萬(wàn)年里,湖泊沉積物中保存異常完好的很多其他化石可能也要?dú)w功于這一過(guò)程。

相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1038/s43247-022-00424-7

來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)

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