微生物破坏了一只古代翼龙的翼骨，然后将其保存了1亿年
微生物破坏了一只古代翼龙的翼骨，并将其保存了一亿年。图片来源：UnexpectedDinoLesson / 维基共享资源，CC BY
（化石网cnfossil.com）据《对话》（作者：克利蒂·格赖斯）：一亿多年前，一种名为翼龙的飞行爬行动物在海洋上空飞行，捕食乌贼和鱼类。
更近些年，在巴西发现了它的一块翅骨，经过漫长岁月的转变，变成了由多种化学物质和矿物复杂组合而成的化石。
在发表在iScience期刊上的新研究中，我和同事们发现，化石骨骼仍隐藏着生物生命的秘密，包括骨骼的微观内部结构以及生物学和饮食的分子痕迹。
来自巴西的化石宝藏
该化石来自巴西东北部阿拉里佩盆地的罗穆阿尔多组，是世界上最壮观的化石沉积之一。该遗址出土了保存极佳的鱼类、龟类、鳄鱼亲属和翼龙。
许多来自罗穆阿尔多组的化石保存在被称为碳酸盐结核的圆形岩石结核中。这些矿物结构在埋葬后不久形成，有效地将遗骸与环境隔离。把它们当作天然的时间胶囊。
我们的化石是空心翼骨，也称为指骨。翼龙骨骼薄且轻便，以辅助飞行，因此很少被如此详细地保存。
利用高分辨率CT扫描，我们检查了骨头内部，但未将其击开。扫描显示，不同密度的矿物层层填充着空腔——这是骨骼经过复杂化学事件序列保存的证据。我们还用了几种其他方法来鉴定这些矿物。
微生物促进了腐烂和保存
化石的卓越保存可能始于腐朽。随着翼龙的身体在古老海底腐烂，微生物分解组织并改变了沉积物的化学成分。这些变化促使磷酸盐矿物的快速形成。
其中一种矿物，称为氟磷灰石，形成于骨骼内外，稳定了精致的特征，防止它们丢失。在显微镜下，我们仍能看到曾经通过活组织输送养分的微观管道。
矿物分析显示微生物活动的证据。我们检测到了重晶石和天石矿，这些矿物与利用硫的细菌有关。这些微生物驱动了化学反应，帮助创造了保存所需的条件。
换句话说，古代微生物不仅腐烂了人体，还帮助保存了身体以供科学研究。
一个古老分子的矿物库
早期磷矿物稳定骨骼后，逐渐形成了一系列方解石层。这些碳主要来源于脂肪组织衰变过程中释放的碳。
首先，骨面形成了一层薄薄的细粒方解石，随后是第二层稍粗的方解石。在更长时间内，形成了更大的方解石晶体，最终填满了骨腔。
分析显示，这种方解石在一种称为碳-13的同位素中含量较低，表明它部分来自有机碳源，如脂肪脂质和残留骨骼物质。相比之下，骨骼中残留的有机物似乎含有相对较高的碳-13水平。
多层矿物屏障如同地质穹顶，保护骨骼中被困的精细结构和有机化合物免受数百万年的化学分解。这种保护使类固醇生物标志物和胶原纤维等分子痕迹得以存活，为我们提供了窥见这种古老飞行爬行动物生物生物学和饮食的罕见窗口。
古代生命的分子痕迹
在这种矿化结构中，我们检测到了称为斯特兰的生命分子痕迹，斯特兰源自曾存在于活细胞中的类固醇脂质。据我们所知，这是首次从翼龙化石中报告类固醇生物标志物。
更令人兴奋的是，这些分子携带着饮食线索。胆固醇衍生化合物的碳同位素分析表明，这种翼龙很可能以鱼类或鱿鱼状海洋动物为食，这也是我们从其牙齿和头骨形状中预期的。
化石还保存了类似胶原纤维的微观结构，胶原纤维是强化骨骼的蛋白质框架。尽管经过数千万年的化学改造，这些纤维图案依然可见，且类似于现代鸟类的特征，而现代鸟类是翼龙的远亲。
以新的方式解读化石
像这样的发现正在改变我们研究化石的方式。我们现在不仅能检测骨骼形状，还能回收化学和分子指纹。
了解这些特殊化石的形成过程，有助于识别其他能够保存古代生物分子的标本。更广泛地说，我们的发现表明，在适当条件下，生命的分子痕迹可以存活超过一亿年。
即使经过数百万年，古老的生命仍能留下等待被发现的化学线索。随着分析技术的不断进步和特殊保存方式的理解加深，恢复此前无法访问的信息的潜力日益增加。
未来，我们甚至可能在保存极佳的化石中检测到古代DNA碎片或其他分子残骸，包括恐龙和翼龙的化石。
