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印度一洞穴现150年来首只濒危椰子蟹,或因被椰子和垃圾吸引

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印度一洞穴现150年来首只濒危椰子蟹,或因被椰子和垃圾吸引

印度一洞穴现150年来首只濒危椰子蟹,或因被椰子和垃圾吸引

恐龙蛋中常见、现代(xiàndài)鸟蛋中非常罕见的(de)次生壳单元如何形成?它是(shì)生物成因还是非生物成因?这些问题在学界一直存有争议,也备受关注。 由中国学者领导最新完成(wánchéng)的一项恐龙蛋国际合作研究,揭示出恐龙蛋次生(cìshēng)壳单元应当为生物成因的结构,并对生物成矿机制及其功能、生长方式和演化模式(móshì)进行讨论。 次生壳(ké)单元在手盗龙类(dàolónglèi)蛋壳中逐渐消失的示意图。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 供图 这项古(gǔ)生物领域重要研究,由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所高级工程师张蜀康领衔(lǐngxián)并联合该所博士后、韩国首尔大学(dàxué)研究教授崔胜(cuīshèng)(Seung Choi)与浙江自然博物院、荷兰乌(wū)特勒支大学、西班牙巴塞罗那自治大学等科研人员,综合运用电子背散射衍射、偏光显微镜、扫描电镜和透射电镜等先进技术手段共同完成,成果论文北京时间5月31日凌晨在国际学术期刊《科学进展》上线(shàngxiàn)发表。 论文第一作者和通讯作者张蜀康介绍说(shuō),主龙类恐龙和龟类的蛋壳钙质层由壳单元组成,其中从壳(cóngké)膜上生长(shēngzhǎng)出来的称为初生壳单元,从钙质层内部生长出来的称为次生壳单元。 尽管在现代鸟蛋中(zhōng)(zhōng)非常罕见,次生壳单元在恐龙蛋中却是一个常见的结构,但由于对这种结构缺乏深入研究,学界对它(tā)是生物成因还是非生物成因仍有争议。 产自中国的多种恐龙蛋壳都具有次生壳单元,中国学者普遍认为它是生物(shēngwù)成因(chéngyīn),并且(bìngqiě)可以作为恐龙蛋的分类特征使用;欧洲学者基于对产自当地的蜥脚类恐龙蛋壳的研究,则认为次生壳单元是非生物成因。 这次对恐龙蛋的大部分主要类群,并利用现生鸟蛋、龟蛋(guīdàn)和鳄鱼蛋作为对比材料进行研究,电子背散射衍射分析结果显示,恐龙蛋大部分次生(cìshēng)壳单元的c轴(zhóu)都围绕生长核心(héxīn)呈放射状排列,且平行于蛋壳(dànké)生长方向延伸,只有少数靠近气孔道的次生壳单元,其c轴向气孔道方向延伸。同时,这些次生壳单元在(zài)晶界图上具有带纹理的灰色背景,并且显示出较高的晶界角均值(KAM值)。 张蜀康称,恐龙蛋次生(cìshēng)壳单元(dānyuán)的上述结晶学特征与其初生壳单元几乎完全一致(wánquányízhì),特别是与现生龟蛋和鳄鱼蛋的次生壳单元的结晶学特征一致,表明恐龙蛋的次生壳单元应当为生物成因的结构。 扫描电镜和透射电镜的分析显示(xiǎnshì),恐龙蛋的次生壳单元具有许多细小的槽(cáo)和孔洞,与鸟蛋的壳单元很相似。这(zhè)些槽和孔洞是基质纤维在(zài)埋藏过程中降解后留下的空间。值得注意的是,一些传统的判断恐龙蛋壳中生物(shēngwù)成因与非生物成因方解石的方法,如阴极发光,但不能很好区分这两种方解石。 张蜀康指出,在(zài)一些气孔道发达的恐龙(kǒnglóng)蛋壳里,次生壳单元重叠在初生壳单元之上,或者在气孔道内生长。这些次生壳单元在形态和大小上都与(yǔ)初生壳单元相似,也具有与初生壳单元相似的功能,即作为蛋壳的结构成分,对胚胎(pēitāi)起保护作用;在气孔道内的次生壳单元还可以降低蛋壳的气体传导率,防止胚胎在发育过程中过度失水(shīshuǐ)。 在一些气孔道较少的恐龙蛋壳里,次生壳单元(dānyuán)常常被(bèi)包裹在初生壳单元或其他次生壳单元内。这些次生壳单元没有明确的功能,或者说它们的功能已(yǐ)被包裹它们的壳单元取代。 多气孔的(de)恐龙蛋壳内的次生壳单元。中国科学院古(gǔ)脊椎动物与古人类研究所 供图 值得注意的是,在气孔道发达的恐龙蛋壳里,那些生长(shēngzhǎng)(shēngzhǎng)过程不受(shòu)初生壳单元(dānyuán)和(hé)其他次生壳单元干扰的次生壳单元的c轴也平行于蛋壳生长方向延伸,这个现象挑战了基于对鸟蛋壳的研究而提出的“竞争假说”,即壳单元的c轴方向是由基质纤维控制的,而不是相邻壳单元的方解石晶体在生长过程中相互竞争的结果。 早期的研究曾提出,具有次生壳单元的恐龙(kǒnglóng)蛋壳的与现代(xiàndài)的楔齿蜥蛋壳相似,壳单元与壳膜(mó)纤维同时生长,而不像现代鸟蛋、龟蛋和鳄鱼蛋那样先产生壳膜,再形成壳单元。 本次(běncì)研究则显示,具有次生壳单元的恐龙蛋壳的生长方式与现代龟蛋和鳄鱼蛋相同,壳膜先形成,然后基质纤维与壳单元同时生长,次生壳单元的形成是(shì)由(yóu)基质纤维而不是壳膜纤维控制的。 尽管(jǐnguǎn)大多数恐龙蛋与产蛋恐龙不能对应,但本次研究涵盖了蜥脚类、鸭嘴龙类和可能的基干坚尾龙类产的蛋,这些恐龙的蛋壳都具有次生(cìshēng)壳单元,而包括鸟类在内的手盗龙类的蛋壳,则极少(jíshǎo)出现(chūxiàn)次生壳单元。 次生壳单元的生长(shēngzhǎng)方式。中国科学院古脊椎动物(jǐzhuīdòngwù)与古人类研究所 供图 研究团队认为,这说明兽脚类恐龙在向鸟类演化的(de)过程中,蛋壳形成机制发生了变化。一方面,手盗(shǒudào)龙类蛋壳的基质纤维(xiānwéi)与其他恐龙不同,能够产生(chǎnshēng)更加有序的亚层结构,而不会相对随机地产生次生壳单元。 另一方面,次生壳单元在(zài)龟类、鳄类(èlèi)及鸟臀类、蜥脚类(xījiǎolèi)和兽脚类恐龙支系中都有出现,而这些支系的蛋壳钙质层可能(kěnéng)是各自独立演化出来。这说明,它们的次生壳单元可能随其蛋壳钙质层的演化而独立演化出来。 张蜀康提醒(tíxǐng),不过,从生物矿化的分子机制层面上来说,也不能排除上述所有支系的次生壳单元(dānyuán)具有深层(shēncéng)同源性的可能。(记者 孙自法) 来源:中新网广州日报新花城(huāchéng)编辑:张映武
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