一只蜥蜴脚在黏土中经过压实和极端高压烹饪后，模拟化石化过程。（图片来源：埃文·赛塔，汤姆·凯）为了从他们在自然界中发现的化石中了解更多，古生物学家正试图制造自己的化石。几十年来，古生物学家一直在尝试用热、压和其他因素来模拟自然将生物体保存为化石的能力。在实验室中尝试复制化石化过程将使古生物学家更好地了解这一过程，并从他们发现的化石中了解更多关于地球生命历史的信息。在周三发表在《古生物学》（Palaeontology）杂志上的一项研究中，一个团队提出了一种模拟化石化过程的方法，该方法制造出了一些迄今为止最逼真的人造化石。研究人员将羽毛和蜥蜴部分装入黏土片中，然后对其进行传统的高温高压模拟化石化过程。
一只蜥蜴脚在经过模拟化石化过程之前。（图片来源：埃文·赛塔，汤姆·凯）
“增强版”高压锅
这个项目始于古生物学家埃文·赛塔（Evan Saitta）决定尝试传统的基于热和压力的化石化实验，但将未来的化石嵌入某种沉积物中，比如河流中发现的沙子和黏土，那里死去的动物可以被埋藏和化石化。沉积物是多孔的，起到过滤作用，让一些分子从尸体中逸出，而另一些则留在原地。赛塔认为，在实验性化石化设置中使用沉积物，可能模仿这种自然过程并制造出更逼真的人造化石。赛塔说，在过去的化石化实验中，样本通常要么放置在密封容器中，要么用箔纸包裹。赛塔与独立研究员汤姆·凯（Tom Kaye）合作尝试了这一点。在他的实验室里，凯有一个他称之为“增强版高压锅”的实验室烤箱，可以达到这些化石化实验所需的高温高压。两人通过将羽毛或蜥蜴的脚和头部装入不到一英寸宽的沙子或黏土片中进行实验，然后在实验室烤箱中高压烹饪长达24小时，温度高达480华氏度，压力高达海平面大气压的300倍。他们在沙子上没有多大成功，但黏土片则完全不同。
一根黑白羽毛在经过模拟化石化过程之前。（图片来源：埃文·赛塔，汤姆·凯）
黑白羽毛在经过模拟化石化过程之后。一些深色以黑素体的形式存在，黑素体是携带色素黑色素的细胞器。（图片来源：埃文·赛塔，汤姆·凯）
您的化石已准备就绪
“我们惊呆了，它们的效果如此之好，”凯说。他们做的第一次试验之一是在黏土片中的一只蜥蜴脚。“我们把它打开，然后说，‘看，有皮肤印记，骨头是棕色的！’我们不可能要求更好的结果了。”人造化石肉眼看起来相当不错，但赛塔想看看它们在扫描电子显微镜下的表现。他发现人造化石含有黑素体，这是一种含有色素黑色素的微小细胞器。黑素体经常保存在化石中，古生物学家最近能够研究化石中的黑素体，并重建古代生物（如恐龙）的颜色。由于人造化石仍然含有黑素体但失去了周围的脂肪组织，就像真正的化石一样，这个实验在微观层面也似乎是成功的。赛塔说，下一步之一将是通过化学分析，寻找他们的人造化石与真正的化石在微观层面之外的相似之处。“我们寄予厚望，我们的方法可能会比以前的方法产生更好的化学相似性，但我们需要实际测试是否如此，”赛塔说。
按需制造化石
古生物学家玛丽亚·麦克纳马拉（Maria McNamara）没有参与这项研究，她说使用黏土等沉积物进行化石化实验可以通过现有方法实现，但这种方法似乎允许更大的样本和组织样本，这很有用。尽管这项研究的人造化石直径不到一英寸，但它们足够大，可以显示皮肤和羽毛的细节。麦克纳马拉希望在化石化实验中使用沉积物并制造出与真实化石更相似的人造化石，能够让一些对化石化实验持谨慎态度的古生物学家放心。麦克纳马拉说：“有些古生物学家认为受控实验不是合适的类比，因为它不能复制自然环境。”但麦克纳马拉说，这就是受控实验如此关键的原因。“我们无法复制自然环境。我们永远无法了解所有相关变量。所以我们调查化石化的唯一方法是使用受控实验，”麦克纳马拉说。“我认为这项研究是弥补这一差距的一个很好的尝试。”
