科学家在1.15亿年前恐龙骨骼中发现疑似化石红细胞

古生物学家表示，他们在距今1.15亿年前的恐龙骨骼中发现了化石化的红细胞。照片中，Kliti Grice教授手持Aratasaurus化石遗骸——这种恐龙生活在1.15亿年前的巴西。图片来源：Curtin University

这听起来像是《侏罗纪公园》翻版的开场：科学家在检视远古恐龙骨骼时，发现了看似化石化的红细胞，以及赋予这种巨兽血液独特深红色的分子痕迹。

但这正是研究人员所声称的发现。他们分析了一种名为Aratasaurus的小型肉食性恐龙的后腿骨骼，这种恐龙在1.15亿年前生活在如今的巴西东北部地区，并最终死在那里。

恐龙骨骼的电子显微镜图像显示，在曾经有血管穿过的细微通道中，存在类似红细胞的圆形小结构；化学检测则确认了血红素的存在。血红素是一种有机化合物，能使血液中的血红蛋白将氧气输送到全身。

这类主张之所以引发争议，是因为生物组织和分子可能迅速分解，在古老化石中几乎不留痕迹。但如果得到证实，这将为科学家开辟全新的研究途径，使他们能够研究恐龙的血液、新陈代谢，甚至活动水平。

“我们看到的是恐龙原始生物学在矿物和分子层面留下的回响，”领导该研究团队的西澳大利亚科廷大学教授Kliti Grice说。“具有与血红素相关的独特化学特征的化石红细胞，从未在任何化石中被原位发现，更不用说恐龙化石了。这是世界首例。”

Aratasaurus的化石遗骸于2008年在一座矿山中被发现，此后一直保存在巴西国家博物馆，研究人员持续对其进行研究。在分析恐龙后腿骨骼时，Grice发现了类似红细胞的结构。

当化学检测显示血红素及其分解产物呈阳性时，科学家们更加确信他们看到的正是红细胞。检测还发现了胶原蛋白氨基酸构件的痕迹——胶原蛋白是结缔组织和其他组织中的关键蛋白质。

图中展示了Aratasaurus后肢的一部分。该遗骸于2008年在一座矿山中被发现，此后一直保存在巴西国家博物馆。图片来源：Curtin University

如果这些结构确实是研究人员所主张的化石红细胞，那么它们是如何被保存下来的就成了一个问题。据Grice介绍，一种名为黑锰矿的锰化合物可能在化石化之前起到了稳定红细胞的作用——这种化合物在红细胞内部及其周围形成。她补充说，同样的过程可能也有助于保存氨基酸。该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

这项工作已经引发了争论。美国北卡罗来纳州立大学的Mary Schweitzer教授曾在恐龙化石中发现血管和软组织残余，她并不认为Grice及其同事发现的是红细胞。她的怀疑理由之一是，恐龙的红细胞应该有一个“核凸起”，使其两侧呈圆顶状。而Grice发现的结构是凹面的，这表明它们可能是别的东西。

Schweitzer更倾向于接受骨骼中发现血红素和胶原蛋白氨基酸这一结果，并表示从保存异常完好的化石中还有太多东西可以学习。Schweitzer补充说：“古生物学中的传统观点认为，所有内源性有机物都会在100万年或更短时间内消失，但这一观点正不断受到挑战，而且随着古生物学标本的技术方法越来越常规地应用，这种挑战还将继续。”

这项研究引发的另一个问题是，世界各地的化石收藏中可能还潜藏着哪些其他生物材料。对此，Grice敦促保持极度谨慎，并补充说她的工作并不意味着蛋白质或DNA等大型生物分子能在古老化石中存活。“任何非同寻常的主张都需要非同寻常的分析证据，”她说。“目的不是寻找侏罗纪公园的DNA，而是确定深时能保存多少真实的分子信息。”

“真正令人兴奋的启示是，非凡的分子信息可能已经保存在世界各地的博物馆藏品中，等待着我们对古老化石提出新的问题，”她补充说。