幾十年來,科學家認為恐龍化石只不過是礦化岩石,任何原始的生物材料都會隨著時間的推移而被破壞。但一項針對保存完好的埃德蒙頓龍化石的非凡研究在很大程度上反駁了這個假設。

由利物浦大學領導的研究人員發現了強有力的證據,顯示大約 6,600 萬年前的恐龍骨骼中仍然存在原始有機分子的痕跡,包括膠原蛋白。這項發現為古生物學家爭論了 30 多年的一個有爭議的觀點提供了強有力的新支持。

在恐龍骨中發現保存的膠原蛋白

研究的核心化石是重 22 公斤的埃德蒙頓龍骶骨,它是恐龍臀部區域的一部分,取自南達科他州著名的地獄溪地層。埃德蒙頓龍是一種大型鴨嘴草食動物,在白堊紀末期與霸王龍一起生活。

科學家結合先進的實驗室方法,包括蛋白質定序和各種形式的質譜分析,檢測嵌入化石骨骼中的膠原蛋白的痕跡。膠原蛋白是骨組織中發現的主要結構蛋白,並且在這種情況下識別時最難解釋為污染的生物分子之一。

加州大學洛杉磯分校的研究人員還發現了羥脯氨酸,這是一種與骨骼中的膠原蛋白密切相關的氨基酸。對研究小組來說,這代表著重要的確認,即化石中確實存在膠原蛋白碎片。

利物浦大學電機工程與電子系質譜研究組長 Steve Taylor 教授表示:

“這項研究毫無疑問地表明有機生物分子,例如膠原蛋白等蛋白質,似乎存在於一些化石中。”

“我們的結果具有深遠的影響。首先,他們駁斥了化石中發現的任何有機物必定源自污染的假設。”

古生物學界的爭論

自 2000 年代初以來,關於恐龍化石中保存有軟組織和蛋白質的說法引發了激烈的爭論。一些科學家認為,報告的材料是現代污染或細菌的痕跡,而不是原始的恐龍分子。

最著名的發現之一發生在 2005 年,當時古生物學家 Mary Schweitzer 和她的同事報告了霸王龍化石內部的軟組織結構。後來的研究在其他恐龍標本中發現了可能的膠原蛋白和血管樣結構,包括與埃德蒙頓龍有關的鴨嘴龍。

新的埃德蒙頓龍分析之所以引人注目,是因為研究人員使用了多種獨立的測試方法來檢查同一塊化石。透過結合顯微鏡、化學分析和蛋白質定序,研究團隊旨在消除污染並強化這些分子屬於恐龍本身的說法。

研究結果發表於: 分析化學 2025 年,標題為「埃德蒙頓龍化石骨中內源性膠原蛋白的證據」。

為什麼這個發現很重要?

如果蛋白質能夠在化石中存活數千萬年,科學家可能會獲得一種研究滅絕動物的全新方法。

微小的分子痕跡可能會揭示恐龍物種之間的演化關係,而這些關係很難只從骨骼中辨識出來。研究人員還可以更多地了解恐龍的生長、老化、生理和疾病。

泰勒表示,科學家現在可能需要重新檢視上世紀收集的化石樣本。幾十年前拍攝的交叉偏光顯微鏡影像可能包含被忽視的古代骨骼中保存膠原蛋白的證據。

泰勒解釋說:“這些圖像可以揭示完整的骨膠原碎片,有可能提供大量候選化石,為進一步的蛋白質分析做好準備。”

“這可以解鎖對恐龍的新見解,例如揭示恐龍物種之間未知的聯繫。”

分子生存之謎

這項發現也提出了一個有趣的科學問題:這些分子是如何存活這麼久的?

蛋白質通常會隨著時間的推移而分解,尤其是在地質時期。然而,似乎有些化石在某些條件下可以保存微觀的生物結構。

科學家們正在越來越多地研究骨骼內礦物質的相互作用是否有助於保護膠原蛋白碎片免於完全腐爛。最近對化石生物分子的研究表明,某些埋葬環境和微觀骨骼結構可能會創造穩定的條件,從而顯著減緩化學分解。

埃德蒙頓龍化石因其保存完好而聞名。上世紀發現的一些標本保留了詳細的皮膚標記和其他軟組織特徵,為它們贏得了“恐龍木乃伊”的綽號。

最近的古生物學研究繼續揭示了埃德蒙頓龍標本中令人驚訝的詳細軟組織保存,包括肉質結構和保存的皮膚解剖學的證據。

這些發現共同重塑了科學家對化石的看法。研究人員不再將它們視為古代骨骼的石頭複製品,而是開始將它們視為可能的分子時間膠囊,數百萬年後仍然保留著史前生物學的痕跡。

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