研究称寒武纪三叶虫化石中检测到几丁质痕迹

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【2025年12月】 一项发表于学术期刊《PALAIOS》的研究报告称,美国加利福尼亚卡拉拉组(约5.145亿至5.065亿年前)出土的奥勒内勒斯(Olenellus)三叶虫化石中检测到几丁质相关信号。研究人员认为,这一发现显示,几丁质这种结构性聚合物在节肢动物化石中的保存时间可能比此前确认的更长。

研究由圣安东尼奥德克萨斯大学(University of Texas at San Antonio)研究员 Elizabeth Bailey 博士及其同事完成。团队对寒武纪卡拉拉组三叶虫表皮进行了荧光染色和多种光谱分析,识别出指示几丁质单体 d-葡萄糖胺的光谱峰值。

几丁质是地球生命体产生的最丰富有机聚合物之一,仅次于纤维素。Bailey 表示,这项工作“增加了越来越多的证据,表明几丁质在地质记录中存留的时间远比最初认识的要长”。她同时指出,这一结果不仅与此前许多对化石样本进行几丁质检测却未见阳性结果的研究形成对比,也与近几十年利用现代分析技术在部分化石中报告的几丁质阳性检测相吻合。

研究团队称,尽管本次分析基于数量有限的三叶虫化石,但相关结论的潜在影响“远超三叶虫本身”。他们认为,厘清有机碳在常见地质环境中的保存机制,有助于重建地球碳循环过程,并可能为理解碳在地壳中的自然长期储存提供参考。

研究人员指出,沉积岩,尤其是由生物遗骸长期积累形成的岩石,在地质时间尺度上封存有机碳方面可能发挥着尚未被充分认识的作用。例如,石灰岩在历史上被广泛用作建筑材料,其形成过程中通常涉及含几丁质生物体的堆积与成岩过程。

Bailey 表示,在讨论碳封存时,公众往往首先联想到树木等陆地植被,但从天然聚合物的丰度来看,“继纤维素之后,几丁质被认为是地球上第二丰富的天然聚合物”。她指出,如果几丁质能够在类似卡拉拉组这样的沉积环境中保存数亿年,那么石灰岩等沉积岩系可能构成长期碳封存体系的一部分,对理解地球大气中二氧化碳水平的长期变化具有意义。

该研究发表于 2025 年第 40 卷第 12 期《PALAIOS》,题为《来自北美西部卡拉拉组寒武纪三叶虫中存留几丁质的证据》(Evidence for Preserved Chitin in Cambrian Trilobites from the Carrara Formation of Western North America),文章编号为 379-387,DOI 为 10.2110/palo.2024.025。


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