給我一天時間,打造你的專屬化石
編輯:工享家
化石是存留在岩石中的古生物遺體、遺物或生活痕迹,最常見的是骸骨和貝殼等。從化石中可以看到古代動物、植物的樣子,從而可以推斷出古代動物、植物的生活情況和生活環境,可以推斷出埋藏化石的地層形成的年代和經歷的變化,可以看到生物從古到今的變化等。
但是,天然化石的形成需要經歷一個非常複雜的過程,而且耗時可達數百萬年。如今化石來源稀少,那麼為了方便各種化石研究實驗,科學家發明了人造化石。
人造化石真的能替代天然化石?
許多人一定聽說過「人工成熟」,這是一種用於「以正確的方式理解和利用化石形成過程來創造化石」的技術。在這種技術中,要利用高壓和高溫來形成化石,否則將要花上數千年的時間。
這個過程與高壓高溫過程非常相似,科學家利用這個過程創造了合成鑽石。在人工成熟的過程中,一塊有機元素變成了化石——它需要埋藏在沉積物中,並伴有大量的壓力和地熱之中,才能變成化石,有時甚至會留下碳的痕迹。
田野博物館古生物學家Evan Saitta觀察到,兩種化石形成過程並不完全一致,當他嘗試將羽毛變成化石時,他留下的只是一個臭污泥。這些不一致性清楚地表明,這個過程需要更多的工作和進一步的研究才能達到完美。
新方法:一天內模擬石化過程
Saitta分析道:「我們要認識到的是,化石形成的影響因素並不僅僅取決於它們腐爛的速度,還與不同組織的分子組成有關。但是,從理解其化學穩定性從而理解這些組織和器官如何生存,是非常困難的。」
就在此時,Saitta計劃與Tom Kaye聯手(Tom Kaye是科學進步基金會的專家)。他們在進一步研究的過程中尋找到一種「利用現代動物和植物標本改善石化過程」的模擬方法。
他們將鳥類羽毛,蜥蜴肢體和葉子等樣品壓縮成硬幣大小的粘土片。將這些片劑置於密封的金屬管中,然後在410華氏度和3500psi的壓力下在烘箱中加熱。
在約24小時後,研究人員將這些片劑取出。這個過程中產生的化石保存得很好,因此最後成品效果也非常好。Saitta興奮地說:「我們非常激動!我們一直爭論誰來分開片劑來揭示標本。它們看起來像真正的化石——有皮膚和鱗片的深色薄膜,變成棕色的骨頭,甚至通過眼睛就可以看出這個過程是正確的。」
研究人員在顯微鏡下仔細檢查這些化石,發現它們不含任何脂肪組織或蛋白質,並且還發現了黑素體。這些都是很好的發現,因為自然的化石隨著時間的推移也具有這些特徵。
這些發現和研究可能最終可以幫助科學家驗證動物進化背後的奧秘。
少奮鬥十年
Saitta也分享了這項研究的潛力,他說:「我們用來模擬化石形成的方法使我們不必進行長達七千萬年的實驗。我們的實驗方法就跟作弊似的。如果我們用它來找出什麼樣的生物分子能夠經受住我們設定的壓力和熱量, 那麼我們就能知道在天然化石中我們需要尋找什麼物質。」
他們不是第一個在實驗室中模擬化石形成過程的人。但是Saitta指出,「我們是第一批讓人造化石變得非常接近自然化石的人。」從他們設計的新方法看出,這個說法基本上是可靠的。
團隊對這些新發現感到非常興奮,並認為這一新研究方法能幫助他們找到更多的可能性。「我們現在的想法和理論可以讓我們少奮鬥十年。」 Saitta說。
「化石研究領域將開始陷入『淘金熱』。越來越多的理論和發現會噴涌而出,告訴我們更多關於地球母親的過去。」
若干萬年後,不知道未來人類會不會發現漢堡包化石呢?
https://interestingengineering.com/researches-develop-new-methods-to-simulate-the-fossilization-process-in-just-one-day
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