胶原蛋白研究帮助解释动物化石的形成和保存

美丽的海豚

动物胶原蛋白

为什么一些化石能够保存完好的软组织，而其它一些大部分组织都丢失了？一旦生物死亡，在生物体软组织被破坏和残骸矿化作用之间有一场时间的赛跑。在某些情况下，软组织能在类似活生物体的状态下被矿化；而其他情况下只有骨骼保存。

来自纳达尔大学（University of KwaZulu Nadal）和卡迪夫大学（Cardiff University）的科学家们研究了自然死亡并风干脱水的海豚、乌龟和蟒蛇体内的胶原蛋白腐烂过程。他们希望理解脱水过程如何影响胶原蛋白的结构，并且这一过程将如何帮助长期保存动物化石以及及时冰封。

早期矿化作用对于软组织保存是一个很重要的影响因素，因为组织能很快的腐烂并且丧失结构信息。可是有些化石，如早白垩世中国热河动物群的化石就被很好的保存。动物死亡的环境可能在很多方面影响保存水平。

胶原蛋白是动物体内的主要蛋白质，在绝大多数脊椎动物体内大约占据了总蛋白质含量的三分之一。它在早期脱水化过程中起了重要作用，但事实上胶原蛋白如何腐烂还鲜为人知。研究小组使用扫描透射电子显微镜和低角度的X射线散射来研究风干和再水化样品，以此来观察胶原蛋白的结构以及它如何被这些过程所影响。

他们发现来自海豚样品中的胶原蛋白已经被埋藏了一年，然后脱水保存结构，并展现出很少的脱水痕迹。海豚胶原蛋白纤维结构事实上与在20000到 25000年前的一块化石软骨中看到的胶原蛋白结构展现出明显的相似性。样品的再水化在胶原蛋白结构上几乎没有什么改变，说明脱水作用的确在腐烂发生前持续了很长时间，并且没有给胶原蛋白带来结构上重要的损害。

历史上的大型动物大数目死亡事件很可能发生在季节性的干旱季节。动物死亡群常常是沿着干涸的河床分布并靠近水池，这样的环境使得动物尸体得以先脱水再又在季节性的雨季水化，直到在淤泥和泥沙中被快速埋藏，因此能满足软组织保存的条件。

卡迪夫大学的科学家Joanna Glab说：“我们的研究已经说明软组织能被很好保存在远古化石中的可能场景。特别是我们已经看到在没有大的结构损伤的情况下长期的脱水化和水化可以发生。可是，我们强调要理解这一远古化石中复杂的保存过程是没有捷径的。未来我们希望在现在的比较研究的基础上提供更多的实验结果，为胶原蛋白复杂腐烂过程研究提供长久的支持。”

来源：化石网/dz