在意大利中部禿鷹化石羽毛中的一項令人驚訝的發現表明，火山沉積物可以以前所未有的細節保存精緻的組織結構，為化石形成過程提供了新的見解。
1889 年，在羅馬東南 25 公里處的圖斯科洛山山麓，農場工人發現了一些非凡的東西。
在為新葡萄園挖地時，他們遇到了一層帶有奇怪空隙的基岩。其中包含一隻大鳥的骨架，周圍的岩石上有明顯的羽毛印記。
這一奇怪的發現促使土地所有者請來了著名的意大利地質學家羅莫洛·梅利。然而，當梅利到達現場時，工人們已經將大部分化石塊扔進了廢物堆，而且許多化石塊已經破碎。
在打撈了大部分岩石後，梅利確認該標本是一隻獅鷲化石。他還指出，考慮到主岩是火山，羽毛的保存是不尋常的。
當年晚些時候，梅利發表了一份關於這一發現的報告，然後禿鷹化石就消失了，大部分岩石樣本都丟失了。今天剩下的只是包含一隻翅膀的羽毛以及鳥頭和脖子的印記的木塊。
幾年前，研究化石的分析方法的進步促使研究人員對這個可能距今約 3 萬年前的標本更加感興趣。
2014 年，我們中的一位（Dawid Iurino）領導了一項新研究使用CT掃描（計算機斷層掃描）頭部和頸部的印記。
這揭示了鳥眼瞼、舌頭以及皮膚和頸部紋理的三維細節（見下面的視頻）。如此精細的生物特徵保存甚至超過了龐貝城的受害者。
在我們的新研究中，然後我們檢查了羽毛，很明顯我們看到的是不尋常的東西。
我們的初步顯微鏡分析令人驚訝地發現，羽毛呈橙色，與主岩形成鮮明對比，並以三維形式保存。
三維羽毛化石更為常見發現於琥珀中，而岩石中的那些通常是深色有機物質的二維薄層。
然而，關於羽毛如何保存在火山沉積物中，仍然存在一些重要的未解答的問題，因此我們進行了一些進一步的調查。
化石化的新方法
更詳細的微觀分析表明，這種三維保存延伸到了羽毛的精緻樹枝。
我們甚至可以看到寬度小於一微米（0.001 毫米）的羽毛結構，特別是稱為微小細胞器（細胞的一部分）黑素體其色素有助於羽毛的著色。
更奇怪的是，羽毛化石是由一種叫做沸石的礦物製成的。這種礦物與任何其他化石組織都沒有關聯，揭示了一種以前從未記錄過的化石形成方式。它的出現是因為沸石通過火山灰和玻璃的溶解而形成。
化石的組織細節水平，加上羽毛的化學成分，表明了不同鳥類之間的一些重要差異。火山碎屑流埋葬了禿鷲，也埋葬了龐貝古城的水流。
龐貝古城的古代居民被高溫快速移動、湍流的氣體和灰燼（稱為火山碎屑流）活埋，溫度超過 500°C。在這樣的溫度下，它們的軟組織被蒸發，只剩下骨骼和木炭。
另一方面，我們並不確切知道禿鷲是如何死亡的。它可能被有毒的火山氣體雲窒息，或者可能被火山碎屑流直接殺死。我們所知道的是，水流相對涼爽，因為它被水稀釋或遠離火山源。
火山沉積物硬化成岩石並形成沸石的過程發生得相對較快（幾天之內），這可以解釋為什麼像羽毛這樣的精緻結構可以在三維空間中保存完好。
這開啟了許多其他富含火山灰的火山岩可能含有非凡化石的可能性，因此成為古生物學研究令人興奮的新目標。
瓦倫蒂娜·羅西, 博士後研究員, 古生物學,科克大學學院;大衛·尤里諾，古脊椎動物學教授，米蘭大學， 和瑪麗亞·麥克納馬拉，教授，古生物學，科克大學學院
