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把琥珀放進(jìn)儀器 億萬(wàn)年前的秘密由此展現(xiàn)
2019年10月15日 08:58:52 來(lái)源：儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：3771

由中科院研發(fā)的結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡成為琥珀研究中新的助力。結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡在顯微鏡中使用結(jié)構(gòu)光照明技術(shù)，在獲取三維顯微圖像的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了突破衍射極限的超分辨率成像。這種顯微鏡也成為構(gòu)建無(wú)法獲得CT數(shù)據(jù)的琥珀的三維模型的方法。

　　【化工儀器 行業(yè)動(dòng)態(tài)】一直以來(lái)，人類(lèi)對(duì)生物的興趣從未減少。依靠化石建立起古生物學(xué)的研究者們并不滿(mǎn)足于僅在巖層中尋找已經(jīng)消失的生物的遺跡，他們期待著發(fā)現(xiàn)更生動(dòng)的研究材料。而琥珀正是古生物學(xué)家們孜孜以求的目標(biāo)之一。
 
　　10月11日，由中外科學(xué)家聯(lián)合組成的團(tuán)隊(duì)在琥珀中發(fā)現(xiàn)了來(lái)自一億年前的兩棲類(lèi)、腹足類(lèi)和昆蟲(chóng)的卵團(tuán)。這些從白堊紀(jì)保留到現(xiàn)在的卵至今仍在琥珀中保持著原來(lái)的樣子，仿佛時(shí)間定格在它們被樹(shù)脂包裹的那一刻。對(duì)這些卵團(tuán)的研究將幫助我們了解滅絕生物的產(chǎn)卵行為。
 
　　琥珀對(duì)古生物學(xué)的意義在于補(bǔ)充傳統(tǒng)化石難以提供的信息。沉積巖中的化石大多數(shù)都只保留了生物的莖葉、外殼、骨骼等相對(duì)堅(jiān)硬的部分以及生物遺體在巖層中留下的印模和鑄型，而包裹在琥珀中的生物卻可能在時(shí)間的沖刷下毫發(fā)無(wú)損，為研究者提供相對(duì)完整的結(jié)構(gòu)信息，例如恐龍羽毛的三維形態(tài)。
 
　　在《侏羅紀(jì)公園》中，哈蒙德博士從保留在琥珀中吸取恐龍血液的蚊子體內(nèi)提取出DNA，從而將已經(jīng)滅絕的恐龍帶回到人類(lèi)面前。2017年，國(guó)外的研究團(tuán)隊(duì)同樣在琥珀中發(fā)現(xiàn)吸飽了恐龍血液的蜱蟲(chóng)，雖然現(xiàn)實(shí)中DNA無(wú)法在如此古老的化石中保留下來(lái)，但這一發(fā)現(xiàn)依然對(duì)恐龍的研究有重要作用，如為蜱蟲(chóng)宿主動(dòng)物的筑巢行為提供確切證據(jù)。而這也是琥珀在古生物學(xué)上的價(jià)值所在。
 
　　關(guān)于琥珀的學(xué)術(shù)研究在19世紀(jì)就已經(jīng)開(kāi)始。琥珀研究的難點(diǎn)在于無(wú)法進(jìn)行破壞性的研究，因此在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，研究者只能依靠光學(xué)顯微鏡對(duì)內(nèi)部的包裹物進(jìn)行觀察。但是顯微鏡只能觀察到化石的表面，無(wú)法獲取被遮擋部位的信息，對(duì)琥珀的利用率很低。而后，隨著X射線(xiàn)的發(fā)展，顯微CT、同步輻射CT成像和X射線(xiàn)熒光成像等技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于琥珀研究中。本次發(fā)布的關(guān)于琥珀中生物卵團(tuán)的研究，就是利用顯微CT和同步輻射掃描得到卵團(tuán)的三維結(jié)構(gòu)圖像，從而獲取卵的細(xì)節(jié)信息。
 
　　然而現(xiàn)有的技術(shù)仍然有很大的局限性。琥珀化石的三維模型重建并不簡(jiǎn)單，琥珀內(nèi)部除了目標(biāo)生物還有大量雜質(zhì)，掃描過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多無(wú)用的數(shù)據(jù)，需要人工一點(diǎn)點(diǎn)判定修改。而且琥珀的包裹物各不相同，每一次建模需要重新開(kāi)始，這也讓建立三維模型成為一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事情。另外，可以獲得CT數(shù)據(jù)的琥珀大概不到一半，這意味著大部分琥珀化石無(wú)法建立三維模型。
 
　　對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我國(guó)已經(jīng)有了解決方案。由中科院研發(fā)的結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡成為琥珀研究中新的助力。結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡在顯微鏡中使用結(jié)構(gòu)光照明技術(shù)，在獲取三維顯微圖像的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了突破衍射極限的超分辨率成像。這種顯微鏡也成為構(gòu)建無(wú)法獲得CT數(shù)據(jù)的琥珀的三維模型的方法。
 
　　近年來(lái)，琥珀化石的新發(fā)現(xiàn)頻現(xiàn)報(bào)端，僅在今年，除了前幾天的古生物卵塊，還有7月的古鳥(niǎo)類(lèi)新物種和5月的菊石化石。對(duì)琥珀化石的研究越深入，我們就越接近那個(gè)人類(lèi)還不曾出現(xiàn)的歷史。
 
　　(參考資料來(lái)源：中科院動(dòng)物研究所)
 
　　編輯點(diǎn)評(píng)：科技的進(jìn)步與發(fā)展，為歷史的研究活動(dòng)帶去了便利。各類(lèi)科學(xué)儀器也為研究人員的科研活動(dòng)提供了技術(shù)支撐，不止是琥珀，今后，在科學(xué)的幫助下，我們將能發(fā)掘出更多古老的秘密，研究的深度亦將擴(kuò)大，人們也可以獲取更多知識(shí)。
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