在火山灰中发现的狮鹫秃鹫揭示的新型化石
在意大利中部的秃鹰化石羽毛中的一项令人惊讶的发现揭示了火山沉积物可以以前所未有的细节保存脆弱的组织结构,为化石过程提供了新的见解。
1889 年,在罗马东南 25 公里处的图斯科洛山脚下,农场工人发现了一些不同寻常的事情。
在为新的葡萄园挖地时,他们遇到了一层带有奇怪空隙的基岩。里面有一只大鸟的骨架,包括它羽毛在周围岩石上的明显印记。
这个离奇的发现促使土地所有者请来了著名的意大利地质学家 Romolo Meli。然而,当 Meli 到达现场时,工人们已经将大部分化石块扔进了废料堆,许多化石块已经破碎。
在抢救了大部分岩石后,梅利确定该标本是一只化石秃鹰。他还指出,考虑到主岩是火山岩,保存羽毛是不寻常的。
那年晚些时候,梅利制作了一份关于这一发现的报告,然后秃鹰化石逐渐淡出人们的视线,大部分岩石样本都丢失了。今天剩下的只是包含一只翅膀的羽毛和鸟头和脖子印记的木块。
几年前,研究化石的分析方法的进步促使研究人员对这个标本更感兴趣,它可能可以追溯到大约 30,000 年前。
2014 年,我们中的一位 (Dawid Iurino) 领导了新研究用CT 扫描(计算机断层扫描)头部和颈部的印记。
这揭示了鸟的眼睑、舌头以及皮肤和颈部纹理的三维细节(见下面的视频)。如此精细的生物特征保存甚至超过了庞贝古城的受害者.
在我们的新研究中,然后我们检查The Feathers 的 Fols 发现,我们显然在寻找一些不寻常的东西。
我们的初步显微镜分析出人意料地发现,这些羽毛呈橙色,与主岩形成鲜明对比,以三维形式保存下来。
三维化石羽毛更常见在 Amber 中发现,而岩石中的那些通常是深色有机物的二维薄层。
然而,关于这些羽毛是如何保存在火山沉积物中的,仍然存在重要的悬而未决的问题,因此我们进行了一些进一步的调查。
一种新的石化方式
更详细的显微镜分析表明,这种三维保存延伸到羽毛的精致分支。
我们甚至可以看到宽度小于 1 微米(0.001 毫米)的羽毛结构,特别是称为黑素体其色素有助于羽毛的着色。
更奇怪的是,这块羽毛化石是由一种叫做沸石的矿物制成的。这种矿物与任何其他化石组织无关,揭示了一种以前从未记录过的化石方式。它的出现是因为沸石通过火山灰和玻璃的溶解形成。
化石的组织细节水平,加上羽毛的化学成分,表明火山碎屑流埋葬了秃鹰和埋葬庞贝城的水流。
庞贝古城的古代居民被高温、快速移动、湍流的气体和灰烬活埋,这些气体和灰烬被称为火山碎屑流,温度超过 500°C。 在这些温度下,它们的软组织被蒸发,只留下骨骼和木炭。
另一方面,我们不知道秃鹰究竟是怎么死的。它可能被有毒的火山气体云窒息,或者可能被火山碎屑流直接杀死。我们所知道的是,水流相对凉爽,因为它被水稀释或远离火山源头。
火山沉积物硬化成岩石并形成沸石的过程发生得相对较快(几天内),这可能解释了为什么羽毛等精致结构可以在三维空间中保存良好。
这为许多其他富含灰烬的火山岩可能含有非凡的化石提供了可能性,因此成为古生物学研究的令人兴奋的新目标。
瓦伦蒂娜·罗西, 古生物学博士后研究员,科克大学;戴维德·尤里诺, 脊椎动物古生物学教授,米兰大学和玛丽亚·麦克纳马拉, 古生物学教授,科克大学