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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：4109
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(xué)院古脊椎動物與古人類研究所與中國科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)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(xué)》(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(dāng)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(yīng)當(dāng)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(xué)與考古學(xué)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(zhǔn)確的信息，從而幫助研究人員取得研究突破。
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