一项新的研究表明,我们可能对化石的形成有一些错误的假设。
现在古生物学家普遍认为化石是在缺氧的条件下形成的。这不是一个简单的猜测:一些保存最好的化石是在古代海洋缺氧的条件下形成的。
然而,最新的研究发现,这个假设并没有错,而是不完整的。化石的形成是在缺氧条件下开始的,但是需要氧气来完成这个过程。
不要太少,不要太多
研究人员说:“传统上,认为这些特别保存的化石遗址是错误的。并不是因为缺氧,它们才能被保存下来并变成化石。这是氧气在适当情况下的存在。”
保存最好的化石往往来自拉格斯塔德,这是一种罕见的沉积矿床,构成了缺氧和相对无菌的环境。独特的条件支持组织保存。这些结构中的化石甚至可以保存像肉或毛皮这样的软组织和像骨头这样的硬组织。这使得它们成为了解古代生态系统的独特窗口。
研究人员研究了一个特殊化石地点的石化过程。该遗址以其独特的侏罗纪早期海洋生物收藏而闻名,这些海洋生物被困在黑色页岩板块中。研究小组解释说,在这里发现了状况非常好的龙虾和墨袋完好的吸血乌贼。
当这些动物死亡时,世界上海水的含氧量低于今天,这与我们对石化过程的理解是一致的。为了确定化石是否是在缺氧环境下开始形成的,研究小组使用扫描电子显微镜分析了它们的矿物成分。
研究人员说:“这项研究的酷点在于,我们现在可以了解这些不同矿物的形成模式,因为这些矿物是生物化石。一种特定的方法可以告诉你氧气的状态。”
分析的化石大部分是由磷灰石形成的。然而,最重要的是,我们知道磷灰石需要氧气来形成——所以化石在形成过程中的某个时候会暴露在这种气体中。很明显,动物生存所需氧气的至少一些因素被溶解并漂浮在古代海水中。然而,尽管如此,研究团队还发现低氧环境的气候条件有助于在氧气存在的情况下为化石形成奠定基础。
海洋含氧量低的时期与全球平均气温高有关,导致海平面上升。较高的海水接触到海岸上的新鲜岩石,并开始侵蚀它们,导致大量磷酸盐流入。然而,如果这种低氧条件持续存在,这种磷酸盐将从沉积物中逸出并溶解到水中。研究小组解释说,在沉积物中固定这种磷酸盐需要氧气,因为它可以参与石化过程。
研究人员计划继续他们的工作,分析来自德国和英国特殊化石地点的样本,并比较它们的石化历史,这些化石地点与亚哈廷标准保存在同一时间。