意大利中部化石禿鷹的羽毛中的一個令人驚訝的發現表明,火山沉積物可以以前所未有的細節來保存細膩的組織結構,從而為化石過程提供了新的見解。
1889年,在羅馬東南25公里的塔斯科洛山(Mount Tuscolo)的山麓地區,農場工人發現了一些非凡的東西。
在挖掘新葡萄園時,他們遇到了一層帶有奇怪空隙的基石。其中包含一隻大鳥的骨骼,其中包括其在周圍岩石上的羽毛印記。
怪異的發現促使土地所有者召集了著名的意大利地質學家羅莫洛·梅利(Romolo Meli)。然而,到梅利(Meli)到達現場時,工人將大部分化石塊委託到廢物堆,許多化石塊被打破了。

在挽救了大多數岩石之後,梅利將標本確定為化石的燒烤禿鷹。他還指出,考慮到宿主的岩石是火山岩,羽毛的保存是不尋常的。
梅利(Meli)於當年晚些時候提出了有關這一發現的報告,然後化石禿鷹逐漸淡出,大部分岩石樣品都丟失了。今天剩下的就是包含一個翅膀的羽毛和鳥的頭部和頸部的烙印。
幾年前,研究化石的分析方法的進步促使研究人員對標本變得更加感興趣,該標本可能可以追溯到大約30,000年前。
2014年,我們中的一位(Dawid Iurino)領導新研究使用CT掃描(計算機斷層掃描)頭部和頸部的烙印。
這揭示了鳥眼皮,舌頭和皮膚和頸部質地的三維細節(請參見下面的視頻)。如此精細的生物特徵超過了龐貝的受害者。
在我們的新研究中然後我們檢查了羽毛,很明顯我們正在看一些與眾不同的東西。
我們的初步顯微鏡分析出人意料地揭示了具有與宿主岩石形成鮮明對比的羽毛在三個維度上保存下來。
三維化石羽毛更常見在琥珀中發現,而岩石中的那些通常是深色有機物的二維薄層。
然而,關於如何將羽毛保存在火山礦床中,仍然存在重要的未解決問題,因此我們進行了一些進一步的調查。
一種新的化石方式
更詳細的微觀分析表明,這種三維保護擴展到羽毛的細膩分支。
我們甚至可以看到小於一微米(0.001mm)寬的羽毛結構,特別是細胞細胞器(一個細胞的一部分)稱為黑色素體其顏料有助於羽毛的顏色。

甚至陌生人的事實是,化石羽毛是用一種叫做沸石的礦物製成的。該礦物質與任何其他化石組織無關,揭示了一種從未記錄過的化石手段。它是因為沸石通過溶解火山灰和玻璃的溶解。
化石的組織細節水平,以及羽毛的化學成分,表明火山碎屑流那吞噬了禿鷹和掩埋龐貝的流動。
在超過500°C的溫度下,龐貝的古老居民被熱的快速移動,被稱為火山碎屑流的湍流被埋葬。在這些溫度下,它們的軟組織被蒸發,僅留下骨骼和木炭。

另一方面,我們不知道禿鷹是如何死亡的。它可能是由於火山氣體的有毒雲而窒息的,或者可能直接被火山碎屑流殺死。我們所知道的是,流動相對涼爽,因為它被水稀釋或遠離火山源。
火山沉積物變硬成岩石並形成沸石的過程相對較快(幾天之內),這可以解釋為什麼諸如羽毛之類的微妙結構可以在三個維度上良好地保存。
這打開了許多其他富含灰燼的火山岩可能含有顯著化石的可能性,因此是古生物學研究的令人興奮的新目標。
瓦倫蒂娜·羅西(Valentina Rossi),古生物學博士後研究員,大學科克大學;Dawid Iurino,脊椎動物古生物學教授,米蘭大學, 和瑪麗亞·麥克納馬拉(Maria McNamara),古生物學教授,大學科克大學