研究人員發現最古老皮膚化石

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皮膚能夠為動物提供了敏感、靈活、防水的屏障。但在動物死后，皮膚不能保存太長時間，所以一直以來很難研究皮膚這個器官是如何在古代生物中進化的。

多倫多大學的研究人員發現了一塊爬行動物皮膚化石的碎片，它比之前描述的任何動物皮膚化石都要早2000多萬年。這一碎片可以追溯到古生代晚期，當時許多物種從水里出來開始在陸地上生活。相關研究結果發表于《當代生物學》。

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美國俄克拉荷馬州Richards Spur石灰巖洞穴保存了指甲大小的爬行動物皮膚化石碎片。圖片來源：MOONEY ET AL./CURRENT BIOLOGY

未參與該研究的新英格蘭大學古生物學家Phil Bell說，動物皮膚如何適應這種戲劇性的轉變，長期以來一直是古生物學研究中的一個“空白點”。這項新發現表明，爬行動物鱗片的復雜結構自最初進化以來“幾乎沒有改變”。

皮膚化石稀有而珍貴。該研究主要作者、多倫多大學攻讀古生物學碩士學位的Ethan Mooney指出，在洞穴中，細小的沉積物和低氧條件有助于延緩化石分解。俄克拉荷馬州Richards Spur石灰巖洞穴中含有世界上最多樣化和保存最完好的古生代化石，洞穴里充滿了來自附近伍德福德頁巖的石油和焦油，石油和焦油使化石飽和，進一步保護它們免受腐爛。

Richards Spur有許多卡托龍的化石，這是一種鬣蜥大小、類似蜥蜴的爬行動物，有明顯的上咬合，其大多數標本僅僅是骨架。該研究描述的一種古化石仍然保留了部分表皮——皮膚的最外層鱗片狀。Mooney指出，厚而防水的表皮發育對其在陸地上生存至關重要。

在研究這些化石時，研究人員還發現了一系列微妙的斑點，多倫多大學生物學家Tea Maho最初認為這些斑點是骨頭的小碎片，比指甲還小，和人類的頭發一樣細。但顯微鏡分析顯示，它實際上是一塊保存得非常完好的爬行動物皮膚。這塊化石包括一個很少保存的真皮內層和一個堅韌的表皮，其特征是單個折疊的鱗片帶被一個靈活的“鉸鏈”區域隔開。

這塊碎片有近3億年的歷史，是有記錄以來最古老的皮膚化石。研究通訊作者、多倫多大學古生物學家Robert Reisz說，雖然在俄羅斯和南非的遺址發現了一些木乃伊化的皮膚碎片，但這些標本沒有經過仔細分析，而且至少比在Richards Spur發現的要年輕2100萬年。

根據這塊化石的結構以及與其他化石的接近程度，研究人員認為它屬于某種爬行動物，因為其皺巴巴的鵝卵石狀紋理與鱷魚皮非常相似，鉸鏈區域也類似于現代蛇和蠕蟲蜥蜴皮膚上的結構。

“一些最早的爬行動物有典型的鱗狀皮膚并不奇怪，但能夠首次在化石記錄中證實這一點是令人興奮的。”Bell說。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.12.008