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借助高端光谱仪器 世界首张恐龙彩照写真生成

从小到大,多数人的认知里,生活在2.3亿到6千6百万年前地球上的恐龙是因为火山喷发、气候变化等原因消亡了。但在科学家的眼中,对于恐龙到底是灭绝了,还是演化了的争论从未停止过。这样的争论,在4年前被中国科学家解决了。2014年,历经30余年的研究,以徐星等为代表的中国科学家在美国《科学》杂志上发表长篇综述,详细总结了恐龙并没有灭绝,而是飞向蓝天,演化成了鸟的研究成果。这篇科研文章获评当年美国《科学》杂志年度十大新闻。

日前,在大连星海古生物化石博物馆,世界首张恐龙彩照写真生成。使用的“照相机”是当前世界最先进的微聚焦荧光光谱仪 M6 JETSTREAMXRF,拍摄对象是世界上仅此一枚的滕氏嘉年华龙化石。

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  这是国际上首次使用大型光谱学仪器对恐龙化石开展全方位立体扫描研究,并获得首张恐龙化石高精度的元素种类及其分布图。

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  这也是首次将X-射线谱学、电子显微学和同步辐射等在内的多种显微学与显微谱学技术联用对恐龙化石开展多尺度多参数综合研究,在微纳尺度获得恐龙化石结构和成分等信息。此次探索将对古生物领域科学研究产生重要意义。

  辽西热河生物群蕴藏大量保存精美的恐龙和鸟类化石,被誉为“世界级化石宝库,中生代的庞贝城”。过去三十年,中国科学家在热河生物群发现了大量带羽毛的恐龙和鸟类化石,为解开恐龙向鸟类演化这一重大科学问题提供了可能。

  滕氏嘉年华龙化石是近年从辽西热河生物群中发现的最具代表性恐龙化石之一。由大连星海古生物化石博物馆收藏。滕氏嘉年华龙的发现,佐证了动力飞行起源中的“四翼阶段”假说,为现代鸟类起源中的演化规律提供了新观点,同时也说明在似鸟类恐龙向现代鸟类的演化过程里,可能经历了比之前猜测的更多的可能性。

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  微聚焦荧光光谱仪M6 JETSTREAMXRF曾在美国大都会艺术博物馆和荷兰阿姆斯特丹国立博物馆艺术珍品鉴定分析中大显身手,但是对恐龙化石进行扫描,在国际上还是第一次。该研究计划的主题为“打开尘封化石宝库,破解恐龙飞行之谜”,研究吸引了国内外众多科学家的目光,也得到了国家古生物化石专家委员会的大力支持。

  由中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星,中科院地质与地球物理研究所研究员李金华,大连星海古生物化石博物馆馆长滕芳芳与M6仪器研发者、德国应用科学院Roald Tagle博士为核心组成的专家团队,将携手共同探索滕氏嘉年华龙的奥秘。

  据介绍,通过M6JETSTREAMXRF完成荧光光谱,获得该化石整体元素分布图后,科学家们将采用微钻技术、显微切割技术、对若干重要部位进行微损伤取样。

  该样品将送到中国科学院地质与地球物理所和加拿大同步辐射中心,开展系统深入的显微学和显微谱学分析。对包括滕氏嘉年华龙在内的八具重要恐龙和早期鸟类化石的骨骼、羽毛结构与成分,以及化石埋藏围岩的结构与成分做深入系统地研究。

  大连星海古生物化石博物馆馆长滕芳芳表示,这一研究计划,将突破传统研究方式,成为探明恐龙到鸟类演化之路的创新手段,打开尘封化石宝库,破解恐龙飞行之谜,同时将整个研究过程可视化,促进公众深入了解化石及化石蕴藏的科学原理,最终爱护和保护化石。