【生物考古】化石色素還原古生物「本色」

■透過已絕種的海洋爬蟲類化石,我們可以一窺物種的膚色原貌了。

作者|Ed Yong
編譯|柯宗佑

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革龜、魚龍、滄龍(STEFAN SØLBERG)

早已滅絕的海洋生物,在當年悠遊於藍色大海中時,究竟呈現什麼顏色?最近,隆德大學(Lund University)的約翰.林德根(Johan Lindgren)顯然找到一部分答案了。他率領研究團隊,針對古種革龜(leatherback turtle)、貌似海豚的魚龍(ichthyosaur)、堪稱水生蜥蜴的滄龍(mosasaur)化石展開研究,他們發現,這些生物的皮膚化石上滿是黑色素小體(melanonsome),答案呼之欲出,還登上《Nature》期刊。

不過,看似簡單的研究過程,實際上可不容易完成。起初,研究團隊循往例採用電子顯微鏡觀察化石,看見了長如香腸狀的黑色素小體。但接下來才是重頭戲:研究人員為了分析化石的化學成分,採用了集中離子束撞擊化石樣本,以取得分子等級的碎塊。經過碎塊分析後,終於確定黑色素小體內滿佈著真黑色素(eumelanin),其顏色呈黑色或深棕色。

有了這項撞擊技術,研究人員不必大費周章刮除化石表面,就可以很快取得極小樣本碎塊進行分析,要是硬刮表面,就非常可能破壞外觀,化石收藏單位肯定會大感不悅。

總之,團隊靠著尖端技術跨出了成功的一步,也為古生物研究寫下了新頁。這塊由丹麥挖掘出的革龜化石,距今已有五千五百萬年了,根據色素分析的結果,這隻生物當年應該有著黑色背部及淺色腹部,有助於形成保護色,用專業術語來說,就是「反蔭蔽」(countershading),像鯊魚、企鵝都具備反蔭蔽特色。事實上,黑色背部的好處還不止一種。觀察今種革龜,我們會發現其背部吸熱速度快,讓體溫維持在一定的高點,不但有助於加快成長速度,還能讓革龜輕鬆適應各種環境,無論是溫暖的熱帶地區,還是冰天雪地的極圈,都不成問題。

林德根表示:「在極圈地帶,只有這種烏龜背上充滿黑色素小體。由此看來,古種革龜想必也過著同樣的生活。」

至於來自英國的魚龍化石,以及來自美國的滄龍化石,則各自有一億九千萬年及八千六百萬年的歷史,而兩種生物的皮膚同樣滿佈黑色素,當年多半像革龜一樣活在極圈水域當中,生長速度也很快。

但有趣的是,魚龍並不像革龜一樣具有反蔭蔽外觀,而是一身漆黑。在今天,有這種特色的生物不多,其中一例即為抹香鯨。抹香鯨潛得深,或許靠著一身黑皮膚,就能在暗無天日的深海地藏匿蹤跡,而在林德根看來,這或許能證明魚龍這類生物常在深海中活動。

然而,曼徹斯特大學(University of Manchester)的尼可拉.愛德瓦茲(Nicholas Edwards)則認為不應太早下定論,因為黑色素的功能相當多。再說,目前蒐集到的資料仍然太少,不足以推論全局。儘管如此,林德根倒是相當有信心,他認為現代的遠洋海生鯊魚、烏龜不是反蔭蔽就是單色,因此手頭上這三組化石,想必已經能反映當年確切的皮膚顏色種類了。

黑色素會吸收紫外線,能保護細胞不因高溫或化學效應損壞,這大概是這些爬蟲類皮膚化石能保存良好至今的原因。對此,林德根希望分析更多海洋物種的皮膚樣本,讓千萬年前的生物原貌重現在世人眼前。

 

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研究出處:Ancient Pigments Unearthed

譯者:柯宗佑 科教中心特約寫手,從事科普文章編譯。
責任編輯:Kerina Huang

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