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用颜料在石头上画出来的“珍稀化石”,居然骗了古生物学家近百年
作者:环球科学 | 2024/4/1 12:17:59 | 浏览:205 | 评论:0

1931年,意大利人瓜尔蒂耶罗·阿达米(Gualtiero Adami)在特伦蒂诺-上阿迪杰大区(Trentino-Alto Adige)巴塞尔加迪皮内(Baselga di Piné)市的一个村庄附近发现了一块特别的化石:淡粉色的凝灰质砂岩上清楚地显现出一只黑色的“蜥蜴”,它体长超过20厘米,身体细长,四肢的顶端还长有明显的五根指头。

作为一名工程师,同时也是一位博物馆员工,阿达米激动地将它交给了当地博物馆。同年,意大利地质学家乔治·德尔皮亚斯(Giorgio del Piaz)据此宣布,他们发现了一个全新的属——三齿龙属(Tridentinosaurus)。

用颜料在石头上画出来的“珍稀化石”,居然骗了古生物学家近百年

古三齿龙化石(图片来源:Valentina Rossi)

1959年,意大利地质学家和古生物学家皮耶罗·莱奥纳尔迪(Piero Leonardi)指出,如此清晰的深色轮廓意味着该生物的软组织通过碳化被保存了下来。这在古生物学界是一件了不起的发现,因为脊椎动物化石中保存下来的软组织极为少见。这些组织能为科学家提供许多关键的生物学信息,例如该生物的外部颜色和内部生理结构,通过这些,科学家可以更加明确这种古生物的分类,以及与其他生物的关系。 

莱奥纳尔迪估计,这种生物生活在乌拉尔世(Cisuralian),距今已有2.98亿~2.73亿年,并将它命名为古三齿龙(Tridentinosaurus antiquus)。这也是阿尔卑斯山出土的已知最古老的爬行动物化石,目前保存于意大利帕多瓦大学(University of Padua)的自然与人类博物馆(Museum of Nature and Humankind)。

然而,最近的一项研究表明,所谓“碳化的软组织”可能是一个巨大的谎言,古三齿龙可能根本就不存在。

 

分类之谜

与我们常见的许多古脊椎动物化石不同的是,虽然古三齿龙化石整体的形状清晰可见,但其中的骨骼元素却难以辨认。它不仅缺失了头骨,后肢股骨、胫骨和腓骨的保存状况也十分堪忧,几乎很难从化石表面直接辨认出来。因此,古生物学家一直对它的分类归属争论不休。

最早,莱奥纳尔迪将它归到了纤肢龙目(Araeoscelidia),这是一类外观与蜥蜴相似的已灭绝爬行动物。到了1997年,意大利古生物学家法比奥·马尔科·达拉·韦基亚(Fabio Marco Dalla Vecchia)又将它划分到了原龙目(Protorosauria)下,而这一判断也仅仅是基于化石轮廓显示的身体形态。

许多科学家都认为,他们能从这块古三齿龙化石标本中发现更多有关当时动物群多样性的线索。然而,由于这块化石过于珍贵,古生物学家不能使用破坏性较大的方式进行研究。因此,过去几十年针对它的研究都没能得出明确的结论,也没什么能直接解读的结果。

好在,随着技术的不断进步,例如能量色散X射线谱扫描电子显微镜(SEM-EDX)、显微X射线衍射(μ-XRD)、显微拉曼光谱(micro-Raman)和傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪(ATR-FTIR)等设备的诞生,使得古生物学家只需取得极少量的化石材料,就能进行分子水平的分析,而不会损坏整个化石标本。

用颜料在石头上画出来的“珍稀化石”,居然骗了古生物学家近百年

爱尔兰科克大学的瓦伦蒂娜·罗西(Valentina Rossi),也是这项研究的第一作者(图片来源:Zixiao Yang)

于是,来自意大利帕多瓦大学、上阿迪杰自然博物馆、特伦托科学博物馆和爱尔兰科克大学(University College Cork)的研究人员决定利用这些先进的技术,仔细研究这块化石,弄清楚古三齿龙在演化上究竟应该属于何种分类。


弥天大谎

实验结果令科学家十分困惑。首先,这种有机物保存下来的印痕化石往往只能剩下一层碳质薄膜,因此通常会非常扁平,没有什么高低起伏的形貌。然而,这具古三齿龙化石却凹凸不平。研究人员认为,这种高度不规则的身体轮廓说明这些区域曾经被人为加工过,或许是研究人员在修理过程中希望暴露出更多骨骼样本。不过,按照这块化石目前的状况来看,他们显然没能达到这一目的。

不仅如此,古三齿龙的骨骼和所谓的深色“软组织”在紫外光下发出了黄色的荧光。但是,软组织相关的有机物通常不具备这样的特性,例如,与古三齿龙同期的碳化植物化石样本在紫外光下就不会发光。这类荧光物质通常存在于漆、清漆或胶水等物质中,某些人造颜料也会在紫外线下发出荧光。因此,紫外成像的结果似乎提示,古三齿龙化石表面存在某种涂层。
用颜料在石头上画出来的“珍稀化石”,居然骗了古生物学家近百年

古三齿龙化石的紫外成像(图片来源:原论文)

不过,这尚未超出研究人员的预期。因为在过去,为了保存化石样本,给样本表面涂上清漆或胶水是一种常规做法,甚至有时是必需的,因为这样才能让展示在博物馆橱窗中的化石样本保持完好。因此,看到这一结果的研究人员仍抱有一丝希望:或许涂层下面还保有完整的软组织样本呢?

然而,分子水平的分析结果令他们大为震惊。他们本以为能在样本中找到黑素体(melanosome)的痕迹,这是一种包含黑色素(melanin)的细胞结构,是皮肤、毛发颜色的来源。但是,他们不仅没找到黑素体,甚至在所有实验中都未能检测到黑色素的存在痕迹。 

更奇怪的是,显微拉曼光谱结果显示,化石样本中的深色颗粒物与他们在现存爬行动物皮肤中提取出的黑素体样本完全不同,反而与他们从当地商店里购买的一种碳基人造颜料——骨黑(Bone Black)十分相似,这是一种将动物骨头碳化后得到的材料。作为印证,研究人员从样本中检测到了大量的磷灰石碎片,而磷灰石正是一种常见于骨骼的矿物质。因此,研究人员得出结论:所谓构成化石轮廓的“软组织”不过是在岩石的表面涂了一层骨黑与有机粘合剂混合而成的黑漆。

当然,也不能说这块化石完全是赝品,因为至少后肢的股骨、胫骨和腓骨是真实存在的,研究人员还在其中检测到了一些菱形的小鳞片,可能是皮内成骨(osteoderm),许多爬行动物和两栖动物中都存在这种结构。研究人员推测,前人只是在几块保存状况极差的骨头和皮内成骨周围进行加工,然后涂上了黑色的颜料,让它看上去是一只细长的蜥蜴样动物。

但是,为什么几十年过去了,从来都没人怀疑过这个所谓“碳化软组织”的说法呢?因为就在古三齿龙化石发现的同一区域的类似地层中,人们还发现了碳化的植物枝条和叶子,并且还有厚达几米的细粒火山灰演替。古生物学家推测这些植物可能生活在二叠纪乌拉尔世的空谷期(Kungurian)晚期,距今约2.7亿年,与这具“古三齿龙”处于同一时期。由于当时的技术限制,没人能进一步分析所谓的“软组织”,便只能推测是一场火山爆发导致了“古三齿龙”死亡,高温使它的皮肤碳化

用颜料在石头上画出来的“珍稀化石”,居然骗了古生物学家近百年

皮尔当人头骨复制品(图片来源:Photograph by Mike Peel, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons)

其实,在古生物学领域,伪造化石的现象并不罕见。哪怕是最有经验的专家,有时也很难分辨化石的真伪。例如,有人会将多个不同动物的骨骼拼接到一起,作为一个完整的化石出售;甚至还有人用塑料等人造材料替代化石中的骨骼。一个著名的化石伪造事件是皮尔当人(Piltdown Man),这个所谓前所未见的早期人类遗骸最终被证明不过是由改造过的猩猩下颚骨和牙齿与一颗完全发育但大脑较小的现代人颅骨拼凑而成的赝品。
古生物学家内心OS:我最讨厌愚人节!

参考链接:
https://arstechnica.com/science/2024/02/its-a-fake-mysterious-280-million-year-old-fossil-is-mostly-just-black-paint/
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pala.12690

https://www.eurekalert.org/news-releases/1034272

https://en.wikipedia.org/wiki/Tridentinosaurus

https://en.wikipedia.org/wiki/Piltdown_Man


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