X光扫描技术揭示菊化石内部细节(图)

青飞

时间：2011-1-10 9:07:00   来源：新浪科技

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图1.通过X光图，科学家在像舌头一样的齿舌之间发现一些其他东西，这可能是它最后吃的食物。

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图2.现代鹦鹉螺看起来很像菊石，但它拥有更强劲的进食工具。

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北京时间1月9日消息，如果要问一些人最喜欢什么化石，他们一定会说是菊石。这些像鱿鱼的远古动物的螺旋形化石，是很多小孩子都有的岩石收藏品。现在《科学》杂志公布的一些非常精美的X光图，可能有助于我们更好地了解这种动物的生活方式，甚至是它们灭绝的原因。
. O6 F7 y1 Y- r, T: K2 E" s　　菊石是一种很成功的动物，它们在海洋里生活了3.5亿年后，才随恐龙一起走向灭绝。法国和美国研究人员组成的一个科研组，利用法国格勒诺布尔的法国欧洲同步辐射设备(ESRF)获得这些照片。这些图片展示了在美国南达科塔州贝尔富什发现的3个菊石样本的口器。这些化石其实来自于一种笔直的杆状菊石，即杆菊石，不过这一发现结果适用于多种菊石。
, V4 ~* u& X$ i0 V% w5 E　　这些图像的意义非常重大，因为它们显示了这些史前海洋无脊椎动物的摄食习性。尽管菊石化石很多，它们几乎“一文不值”，但是这些化石隐藏着一些有关现有动物的生态关系的秘密。巴黎国家自然历史博物馆的伊莎贝尔·克鲁塔解释说：“菊石是图标性化石，我们都知道它们，但我们拥有的有关这种动物的数据却非常少。我们有它们的壳，但是除此以外，其他都是推测。”
　　现在没有菊石的直接对应物，因此很难确定它们在远古食物链中所处的位置。但是克鲁塔和她的同事进行的分析显示，菊石可能吃漂浮在水里的小生物体，例如浮游动物、微小的甲壳类，甚至是其他小菊石。该科研组在一个菊石样本的嘴巴里发现的残留物，位于菊石的颌骨和齿舌之间，可能是这个动物最后吃的东西。该科研组认为，如果浮游生物是菊石食物的主要来源，这将有助于解释为什么它们会在6500万年前突然灭绝。
　　对恐龙灭绝产生很大影响的小行星或彗星撞地球，可能也对海洋里的浮游生物造成严重破坏。食物来源枯竭一直是决定生物生存的关键因素，浮游生物的减少把菊石推向灭绝的边缘。克鲁塔说：“几乎所有科学团体都认为菊石是食肉性动物，但是我们并不清楚它们都吃些什么。人们拍到它们捕鱼或吃蛤的画面。但是我们发现，它们不会吃较大、较硬的猎物，它们也不能把肉撕碎。”
0 X( [2 ~0 A0 H0 f2 g! Z2 C1 u: l, H0 }　　研究人员表示，菊石是头足纲动物，现有的它们的最近近亲是鱿鱼、章鱼和乌贼等动物。虽然现在的鹦鹉螺看起来很像菊石，但事实上它与菊石的关系更远。鹦鹉螺拥有更加有力的嘴部结构，可以吃掉多种多样的食物。这个事实也在一定程度上说明了为什么现代鹦鹉螺的祖先会在太空陨石撞击地球后幸存下来，而菊石却不能。从泥盆纪早期菊石(大约4亿年前)出现开始，它们经历了爆炸式多样化发展。现在根据化石记录得知，科学家发现的菊石种类已有数千种。   (责编：小珊)

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图3.杂乱无章的舌齿，每个只有2到3毫米长。科学家借助法国欧洲同步辐射设备采用的X光技术，可以观察到这些特征，甚至利用它们印刷实体模型。

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　地球史上出现这么多种菊石，意味着地质学家可以把它们当作测定年代的工具，如果一块岩石含有一种特定的菊石化石，则说明那块岩石一定出现在与这种菊石相应的特定年代。欧洲同步辐射设备率先对这种古生物样本进行了X光研究。这种设备产生的高能超强X光几乎能穿透任何材料，显示其内部结构。采用这种方法的好处是它不具有破坏性，不用切开化石就能获得想要的信息。
2 I" L" V/ C' e　　X光微断层扫描数据的细节非常详细，它们可以转化成3D形式，在电脑上进行操作。这些数据甚至能上传到打印机上，制成超大模型，科学家可以利用它们重建解刨学特征的同心性，因为在变成化石的过程中，这些特征可能会被打乱。例如，克鲁塔利用一片15厘米长的塑料印刷一颗舌齿，用来验证藏在化石里的2毫米长的真正舌齿。
6 \9 n* h* W/ L# l' e　　欧洲同步辐射设备的保罗·塔弗瑞尤博士说：“我们通过研究可以想象出，齿舌是由50排牙齿组成的一个带状物，每排有9颗牙齿，有些牙齿有多达17个尖头。它们看起来就像把梳子。我们在其中一个样本里发现它最后吃的东西。化石保存完好意味着菊石的颌骨和齿舌还处于原来的位置，我们甚至能在它的嘴巴里看到它正在吃的浮游动物，其中一个被它切成了两截。你甚至能看到它的内脏。”
　　有关菊石的小知识：
/ s' V. p9 q  j1 w/ R　　菊石是可以自由自在游泳的软体动物，曾生活在远古海洋里长达几亿年。
　　它们生活在大约4亿到6500万年前。
: V: _- ^5 \/ ?" J, Q( g9 r) ^　　菊石有数千个种类，地质学家把它们当作测定岩石年代的“标准”化石。
　　菊石的壳相当于一个浮箱，它们借助外壳，可以在水里自由上下。
　　在人们还不了解菊石的中世纪，人们把这种化石看成是“蛇石”，认为它们能治好蛇咬伤。(杨孝文)

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