一只三百万年前化石化的老鼠揭示了色彩演变的进化秘密。从红狐到斑马,色彩在哺乳动物在野外生存中的进化利用是显而易见的。今天,由曼彻斯特大学的研究人员带领的国际团队发表研究,揭示了古老老鼠遗骸中存在丰富色素的证据。色彩在地球生命进化中起着重要作用,也在引导漫长数亿年生物演化的选择过程中发挥作用。这篇论文《在灭绝哺乳动物化石中映射的麯黑素颜料残余》发表在《自然通讯》杂志上。这项工作标志着我们首次能够准确定义长时间以前灭绝物种中化石化的颜色颜料的重大科学突破。新研究应用X射线成像技术对几百万年前的化石进行研究,以揭示古生物体中关键色素的故事,展示我们如何辨认长时间以前灭绝动物中特定红色颜料的化学特征以确定它们如何演变。主要古生物学家菲尔·曼宁教授在论文中解释道:“我们研究过的化石拥有解锁原始生物的许多秘密的巨大潜力。我们可以重建从生命、死亡,到埋葬前后受到的影响来保留的关键方面。要解开这个复杂的化石化学档案,需要一个跨学科团队共同努力来解决这个问题。通过这样做,我们不仅仅解锁了古生物学信息。” 共同作者和地球化学家罗伊·沃格利斯教授说:“这是一项辛苦的工作,涉及物理学、古生物学、有机化学和地球化学。通过团队合作,我们首次能够在化石动物材料中发现红色颜料的化学痕迹。我们现在明白了未来需要寻找什么,我们希望这些结果将使我们更有信心重建灭绝动物,从而为进化研究增添另一维度。” 新研究揭示了不仅在保存完好的软组织中可能存在黑色色素的化学痕迹,而且还可能解决更为难以寻找的红色动物色素的痕迹。黑色色素的化学残留物,比如乌鸦等动物中的颜色,是该团队在近十年前的一项先前研究中首次解决的。但是红色色素,如狐狸等动物中的特征色,随着地质时间的推移变化,检测起来更为困难。沃格利斯教授继续说道:“我们有数据表明几个化石中存在红色颜料残留,但没有可用于与现代生物相比较的有用数据。因此,我们需要几年的时间来分析现代组织,以便回头审视一些令人惊奇的化石标本的结果。最终,我们能够证明详细的化学分析可以解决这种颜料残留物,但在此过程中,我们对整个动物王国的色素化学学到了更多。” 为解锁化石模式,曼彻斯特团队与一些全球最明亮的光源科学家合作,利用美国斯坦福同步辐射光源和英国金刚光源的强烈X射线照射化石。正是这些X射线与这些化石化学之间的相互作用,使团队首次认识到3百万年前老鼠化石中某种红色(麯黑素)毛发色素的化学特征。他们的工作关键在于识别古代生物将微量金属结合到其软组织中的方式,并将其与现存物种的结合模式进行比较。化学表明,老鼠毛发中的微量金属与有高红色色素浓度组织的动物中有机颜料结合的方式完全一样。科学家还将化学研究成果转换成声波,使人们能够听到与化石中不同颜色色素相关的声音频率。为了确保他们的研究结果,现代对比标准既通过同步辐射分析,也通过日本藤田健康大学色素化学专家进行分析。曼宁教授最后补充道:“古生物学提供的研究不仅仅与我们日常生活相关。从化石记录中获得的信息影响着多个领域,包括气候研究、生物废弃物和放射性废物的埋葬,以及油污对生物影响的环境度量,这些技术都是在古生物组织中发展的。虽然我们的研究牢固地疍附在过去,但我们将目光投向将其应用到未来。”