信息来源:科技眼
1931年,一位名叫瓜尔蒂耶罗·阿达米(Gualtiero Adami)的意大利工程师兼博物馆工作人员,在特伦蒂诺-上阿迪杰大区(Trentino-Alto Adige)巴塞尔加迪皮内(Baselga di Piné)市附近的一个村落里,偶然发现了一块具有特殊意义的化石。这块化石呈现出淡粉色的凝灰质砂岩质地,上面清晰地刻画出一条体长超过20厘米的黑色“蜥蜴”形象,该生物的身体呈现细长形态,四肢末端还明显发育了五根手指。
作为一名具备双重身份的专业人士,阿达米对此发现感到十分振奋,并将这一珍贵化石移交给了当地博物馆进行鉴定。同年,意大利地质学家乔治·德尔皮亚斯(Giorgio del Piaz)基于这一化石样本,正式宣布在地球上发现了一个全新的生物属——三齿龙属。
古三齿龙化石
1959年,意大利地质学家与古生物学家皮耶罗·莱奥纳尔迪(Piero Leonardi)的研究为这一化石带来了新的突破。他指出,化石上如此清晰的深色轮廓,暗示该生物的软组织部分可能通过碳化作用得以保存。这一发现在当时引起了古生物学界的广泛关注,因为脊椎动物化石中能够完整保存软组织的案例极为罕见。这些软组织化石能够为科研人员提供关于生物体外部颜色、内部生理结构等关键信息,从而帮助更准确地确定古生物的分类地位,并阐明其与其他生物的演化关系。
莱奥纳尔迪进一步推测,这种生物生存于乌拉尔世(Cisuralian)地质时期,距今大约2.98亿年至2.73亿年之间,并将其正式命名为古三齿龙(Tridentinosaurus antiquus)。这一发现不仅使得古三齿龙成为阿尔卑斯山脉地区已知的最早爬行动物化石记录,而且目前该化石标本被珍藏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,近期的一项科学研究对古三齿龙的存在性提出了质疑,指出所谓的“碳化软组织”可能并非真实的生物遗存,而是一场巨大的认知错误。
分类归属的争议
与许多我们熟知的古脊椎动物化石相比,古三齿龙化石虽然整体形态较为完整,但其中的骨骼结构却难以辨识。化石缺失了头骨部分,后肢的股骨、胫骨和腓骨等关键骨骼保存状况也极差,难以从表面直接辨认。因此,古生物学家对于古三齿龙的分类归属一直存在较大争议。
最初,莱奥纳尔迪将其归类于纤肢龙目(Araeoscelidia),这一类生物在外形上与蜥蜴相似,但已经灭绝。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)又将其重新划分至原龙目(Protorosauria),然而这一分类判断主要基于化石的宏观形态特征。
许多科学家曾期望通过研究古三齿龙化石,能够揭示更多关于当时动物群多样性的信息。然而,由于该化石具有极高的历史与科研价值,古生物学家无法采用可能造成破坏的检测方法。因此,在过去的几十年里,尽管针对该化石的研究持续进行,但始终未能得出明确结论,也无法提供直接的解读依据。
幸运的是,随着现代科技的不断进步,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)以及傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪(ATR-FTIR)等先进分析设备的问世,使得古生物学家能够在不破坏化石标本的前提下,对极少量化石材料进行分子水平的深入分析。
爱尔兰科克大学的瓦伦蒂娜·罗西(Valentina Rossi),作为这项研究的第一作者
基于这些技术优势,来自意大利帕多瓦大学、上阿迪杰自然博物馆、特伦托科学博物馆以及爱尔兰科克大学(University College Cork)的科研团队决定联合攻关,利用这些先进的分析手段,对古三齿龙化石进行详细研究,以明确其在演化谱系中的正确分类位置。
惊人的发现
实验结果让科学家们感到十分意外。通常情况下,经过碳化作用保存下来的有机物痕迹往往仅剩下一层薄薄的碳质薄膜,形态较为扁平,缺乏明显的立体结构。然而,这具古三齿龙化石却呈现出明显的凹凸起伏。研究人员推测,这种不规则的身体轮廓可能是人为加工造成的,或许是在修复过程中试图暴露更多骨骼材料,但显然未能达到预期效果。
不仅如此,古三齿龙的骨骼与所谓的深色“软组织”在紫外光照射下均呈现出黄色荧光反应。然而,已知与古三齿龙生存时期相当的碳化植物化石样本在紫外光下并不会发光。这类荧光物质通常存在于清漆、胶水等工业材料中,或者某些特定的人造颜料。因此,紫外成像的结果似乎表明,古三齿龙化石表面可能覆盖有一层特殊的涂层。
尽管如此,这一发现并未超出研究人员的预期。因为在过去,为了保护化石标本免受环境侵蚀,给化石表面涂抹清漆或胶水是一种常见的处理方法,甚至在某些情况下是必要的措施。因此,研究人员仍然抱有一线希望:或许涂层之下还保存有完整的软组织样本?
然而,分子水平的分析结果彻底颠覆了这一假设。研究人员原本期待能够在样本中检测到黑素体(melanosome)的存在,这是一种含有黑色素的细胞结构,是生物体皮肤、毛发等部位颜色形成的关键。然而,实验结果不仅未能发现任何黑素体,甚至在所有检测环节均未检测到黑色素的任何痕迹。
更令人费解的是,显微拉曼光谱分析显示,化石样本中的深色颗粒物与现存的爬行动物皮肤中提取的黑素体样本存在显著差异,反而与从当地商店购买的碳基人造颜料——骨黑(Bone Black)具有高度相似性。这种颜料是通过将动物骨头进行碳化处理制成的。作为进一步印证,研究人员在样本中检测到了大量的磷灰石碎片,而磷灰石是骨骼中常见的矿物质成分。基于这些证据,研究人员最终得出结论:所谓构成化石轮廓的“软组织”,实际上是在岩石表面涂抹了一层由骨黑与有机粘合剂混合制成的黑色涂料。
当然,这并不意味着这块化石完全是伪造的。至少后肢的股骨、胫骨和腓骨是真实存在的,研究人员还在这些骨骼中检测到了一些菱形的小鳞片结构,这些可能是皮内成骨(osteoderm),在许多爬行动物和两栖动物中均有发现。研究人员推测,前人可能仅在这些保存状况较差的骨骼和皮内成骨周围进行了加工处理,并覆盖了黑色涂料,从而呈现出一条蜥蜴般的生物形象。
然而,为什么在过去的几十年里,始终无人对这种“碳化软组织”的说法提出质疑呢?原因在于,在古三齿龙化石发现地点的同一地质层中,还发现了碳化的植物枝条和叶片,并且存在厚达数米的细粒火山灰沉积层。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,与所谓的“古三齿龙”生存年代大致相同。由于当时的技术条件限制,人们无法对所谓的“软组织”进行深入分析,因此只能推测该生物是在一场火山爆发中死亡,其皮肤组织因高温作用而发生了碳化。
皮尔当人头骨复制品
事实上,在古生物学研究领域,化石伪造的现象并不罕见。即使是最资深的专家,有时也难以准确判断化石的真伪。例如,有人会将不同动物的部分骨骼拼接在一起,伪造成一个完整的化石进行出售;甚至还有人使用塑料等现代人造材料来替代化石中的骨骼部分。一个著名的化石伪造案例是皮尔当人(Piltdown Man),这个被宣传为前所未见的早期人类化石,最终被揭露是由经过改造的猩猩下颚骨、牙齿与一颗经过处理的现代人颅骨组合而成的赝品。