由澳大利亚科廷大学(Curtin University)主导的多国跨学科古生物学与地球化学联合研究团队于2026年11月5日在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表划时代突破论文:科研人员在巴西东北部出土的一块距今约1.15亿年前的白垩纪兽脚类恐龙“国家博物馆火生龙”(Aratasaurus museunacionali)后肢骨骼化石微血管通道内部,首次通过高精度化学光谱与电子显微断层扫描技术,确凿检出了呈矿化保存状态的红细胞结构以及完整的血红素B(Heme B)核心有机分子。这一震撼发现彻底打破了经典生物化学界关于“血红蛋白等复杂蛋白质及血红素有机质无法在地质尺度中存活超过数百万年”的长久认知死锁。
恐龙化石古血液分子研究所披露的核心量化数据与关键指标有哪些?
- 所属恐龙物种命名与化石分类:国家博物馆火生龙(兽脚类食肉恐龙)
- 检出的血红素核心标志物分子:血红素B及其衍生物3,8-二乙基血红素B
- 起到关键抗氧化保护的天然矿物:黑锰矿(Hausmannite,四氧化三锰)
科廷大学西澳有机与同位素地球化学中心主任、澳大利亚研究理事会(ARC)桂冠学者克利蒂·格赖斯(Kliti Grice)教授在官方新闻发布会上难掩激动地表示,在历经1.15亿年漫长地质变迁后,恐龙微细骨管内依然留存着血红素有机核心的精确化学指纹,堪称古生物分子考古史上的奇迹。该化石标本出土于以保存精美化石闻名的巴西罗穆阿尔多地层(Romualdo Formation),曾收藏于巴西国家博物馆并幸运躲过了2018年的馆藏大火;研究团队利用高分辨聚焦离子束(FIB)切割出纳米级横截面,清晰揭示了类似红细胞形态的微观卵形结构。
超强抗氧化“黑锰矿”与缺氧地质环境如何创造亿年分子时间胶囊?
过去一个世纪以来,学术界普遍认为有机软组织、核酸与多肽链在生物体死亡后几千至数万年内便会被细菌分解或氧化殆尽。
本项研究首次揭示了深层时间中生物大分子保存的全新地球化学机制。研究人员发现,恐龙生前遗骸在死亡后被迅速掩埋于极度缺氧且富含硫化物的湖泊沉淀物中,使得常规细菌腐败过程戛然而止。更为关键的是,化石形成过程中伴生了一种名为“黑锰矿”(Hausmannite)的锰氧化物矿物包裹层;该矿物具备高度活跃的催化特性,能够自发模拟生物体内的过氧化物酶,持续清除环境中的活性氧自由基(ROS),从而像一层坚不可摧的“天然分子防护盾”,将易脆的有机血红素分子封印在矿化细胞中长达上亿年。
这一古生物化学里程碑对地球生命演化与地外天体生命探测带来何种启示?
这项重大发现不仅为古生物学家直接重建已灭绝远古生物的代谢速率、携氧机能及体温调节机制打开了一扇全新的分子之窗,更对天体生物学(Astrobiology)探寻地外生命构成了深远启示。
科廷大学地球与行星科学学院院长马丁·范克拉嫩东克(Martin Van Kranendonk)教授指出,如果复杂的生物有机分子能够在特殊地质矿物保护下稳定跨越1亿年以上的极端物理化学侵蚀,那么人类在火星古老沉积岩或木卫二冰下矿物裂缝中探寻数十亿年前微生物残留物时,必须彻底重构传统的生命印记搜索策略。通过将分子化学、纳米成像与深空探测雷达相结合,科学家将有望在更多被认为“绝不可能保存有机物”的宇宙岩石中,解锁生命起源的远古密码。



