意大利中部化石秃鹰的羽毛中的一个令人惊讶的发现表明,火山沉积物可以以前所未有的细节来保存细腻的组织结构,从而为化石过程提供了新的见解。
1889年,在罗马东南25公里的塔斯科洛山(Mount Tuscolo)的山麓地区,农场工人发现了一些非凡的东西。
在挖掘新葡萄园时,他们遇到了一层带有奇怪空隙的基石。其中包含一只大鸟的骨骼,其中包括其在周围岩石上的羽毛印记。
怪异的发现促使土地所有者召集了著名的意大利地质学家罗莫洛·梅利(Romolo Meli)。然而,到梅利(Meli)到达现场时,工人将大部分化石块委托到废物堆,许多化石块被打破了。

在挽救了大多数岩石之后,梅利将标本确定为化石的烧烤秃鹰。他还指出,考虑到宿主的岩石是火山岩,羽毛的保存是不寻常的。
梅利(Meli)于当年晚些时候提出了有关这一发现的报告,然后化石秃鹰逐渐淡出,大部分岩石样品都丢失了。今天剩下的就是包含一个翅膀的羽毛和鸟的头部和颈部的烙印。
几年前,研究化石的分析方法的进步促使研究人员对标本变得更加感兴趣,该标本可能可以追溯到大约30,000年前。
2014年,我们中的一位(Dawid Iurino)领导新研究使用CT扫描(计算机断层扫描)头部和颈部的烙印。
这揭示了鸟眼皮,舌头和皮肤和颈部质地的三维细节(请参见下面的视频)。如此精细的生物特征超过了庞贝的受害者。
在我们的新研究中然后我们检查了羽毛,很明显我们正在看一些与众不同的东西。
我们的初步显微镜分析出人意料地揭示了具有与宿主岩石形成鲜明对比的羽毛在三个维度上保存下来。
三维化石羽毛更常见在琥珀中发现,而岩石中的那些通常是深色有机物的二维薄层。
然而,关于如何将羽毛保存在火山矿床中,仍然存在重要的未解决问题,因此我们进行了一些进一步的调查。
一种新的化石方式
更详细的微观分析表明,这种三维保护扩展到羽毛的细腻分支。
我们甚至可以看到小于一微米(0.001mm)宽的羽毛结构,特别是细胞细胞器(一个细胞的一部分)称为黑色素体其颜料有助于羽毛的颜色。

甚至陌生人的事实是,化石羽毛是用一种叫做沸石的矿物制成的。该矿物质与任何其他化石组织无关,揭示了一种从未记录过的化石手段。它是因为沸石通过溶解火山灰和玻璃的溶解。
化石的组织细节水平,以及羽毛的化学成分,表明火山碎屑流那吞噬了秃鹰和掩埋庞贝的流动。
在超过500°C的温度下,庞贝的古老居民被热的快速移动,被称为火山碎屑流的湍流被埋葬。在这些温度下,它们的软组织被蒸发,仅留下骨骼和木炭。

另一方面,我们不知道秃鹰是如何死亡的。它可能是由于火山气体的有毒云而窒息的,或者可能直接被火山碎屑流杀死。我们所知道的是,流动相对凉爽,因为它被水稀释或远离火山源。
火山沉积物变硬成岩石并形成沸石的过程相对较快(几天之内),这可以解释为什么诸如羽毛之类的微妙结构可以在三个维度上良好地保存。
这打开了许多其他富含灰烬的火山岩可能含有显着化石的可能性,因此是古生物学研究的令人兴奋的新目标。
瓦伦蒂娜·罗西(Valentina Rossi),古生物学博士后研究员,大学科克大学;Dawid Iurino,脊椎动物古生物学教授,米兰大学, 和玛丽亚·麦克纳马拉(Maria McNamara),古生物学教授,大学科克大学