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拉曼光譜揭示翼龍蛋殼成分 新研究顛覆原有認知
2022年07月15日 11:50:00
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：4124
近日，我國團隊利用掃描電鏡能譜儀和拉曼光譜儀對天山哈密翼龍（Hamipterus tianshanensis）蛋化石開展研究，明確蛋殼的主要成分不是碳酸鈣而是氟磷灰石。
【化工儀器網(wǎng) 時事熱點】近日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所與中國科學院大學人文學院的聯(lián)合團隊利用掃描電鏡能譜儀和拉曼光譜儀對天山哈密翼龍(Hamipterus tianshanensis)蛋化石開展研究，明確蛋殼的主要成分不是碳酸鈣而是氟磷灰石。相關(guān)成果發(fā)表在《遺產(chǎn)科學》(Heritage Science)上。
翼龍是是最早飛向天空的脊椎動物，在古生物研究中具有重要地位。中國新疆哈密是當前世界上分布面積最大和最富集的翼龍化石產(chǎn)地，在這里發(fā)現(xiàn)大量三維立體保存的翼龍蛋和胚胎化石。在此之前世界范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)報道的翼龍蛋化石僅4枚，只有部分含有胚胎。哈密發(fā)現(xiàn)的翼龍蛋和胚胎化石為研究翼龍繁殖、胚胎發(fā)育和羊膜卵演化等方面提供了大量材料。
已有關(guān)于哈密翼龍的研究發(fā)現(xiàn)，其蛋殼中含有大量鈣、磷元素，蛋殼成分與多數(shù)羊膜卵的硬質(zhì)外殼一樣為碳酸鈣。但是蛋殼中的含磷物質(zhì)的具體成分卻尚未探明。為明確含磷物質(zhì)的成分，研究團隊利用掃描電鏡能譜儀和拉曼光譜儀對開展進一步研究——通過掃描電鏡能譜儀分析蛋殼顯微結(jié)構(gòu)和元素信息；通過拉曼光譜儀分析物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)信息，從而檢測出翼龍蛋殼的組成成分。
在研究中，掃描電鏡圖像顯示翼龍蛋殼的厚度很薄，最厚處也只有約50 μm，，蛋殼截面呈現(xiàn)出疏松多孔的結(jié)構(gòu)，并且可以見到不規(guī)則顆粒。能譜點掃描顯示蛋殼的主要組成元素是氧、鈣、磷、氟，此外還有少量碳和硅。而面掃描結(jié)果表明鈣、磷、氟元素存在相同的面分布模式。由此可以得出，蛋殼的主要成分是鈣質(zhì)和磷質(zhì)的礦物。
在此基礎(chǔ)上，研究團隊采用激光共聚焦拉曼顯微鏡進步檢測鈣質(zhì)和磷質(zhì)的礦物的具體成分。點掃描顯示，蛋殼種沒有碳酸鈣，主要成分是磷灰石類礦物。對蛋殼截面的拉曼光譜面掃描結(jié)果顯示磷灰石在蛋殼的內(nèi)外均有分布。加上蛋殼中含有大量氟元素，研究人員推測蛋殼的主要礦物成分是氟磷灰石。
這一結(jié)果與現(xiàn)生多數(shù)羊膜動物的碳酸鈣蛋殼有很大區(qū)別。研究團隊表示，羊膜卵蛋殼在地質(zhì)歷史上可能具有更高的演化多樣性。對翼龍蛋殼成分和結(jié)構(gòu)的判斷應當更加謹慎，不能直接比對中新生代及現(xiàn)生羊膜動物的碳酸鈣蛋殼的情況。后續(xù)將繼續(xù)借助新的技術(shù)手段對翼龍蛋化石進行深入研究。
編輯點評：古生物學與考古學研究中，分析檢測技術(shù)有著重要作用，更合適的或者更先進的分析檢測方法能夠從化石、文物等物品中獲取更多更準確的信息，從而幫助研究人員取得研究突破。
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