阿拉塔龙。图片来源：Victor O. Leshyk

本报讯 大多数血细胞在死亡后不久便会分解，因此很难形成化石，这使得找到确凿的远古血液痕迹变得非常困难。然而，11月2日发表于美国《国家科学院院刊》的一项研究称，利用多方面的证据，科学家在巴西发现的一具1.15亿年前的恐龙遗骸中找到了最古老的红细胞化石。

对于这项研究，一些专家仍持怀疑态度。“这可能是迄今最全面的研究。”爱尔兰科克大学的古生物学家Maria McNamara说，“但我会非常谨慎，不会贸然将这些痕迹解读为红细胞。”

几十年来，研究人员一直试图在化石中找到恐龙血液的确凿证据。“发现并鉴定恐龙血细胞，有助于古生物学家进一步了解它们如何适应环境。”美国北卡罗来纳州立大学的古生物学家Mary Schweitzer说。她曾于2005年宣称在霸王龙骨骼中发现了血管和类似红细胞的结构。

此前，至少有14项研究试图描述在恐龙及其他远古化石中发现的红细胞。但这些结论必须排除污染和相似物的影响，因此以往这些研究均未能获得该领域其他专家的广泛认可。

新的研究由澳大利亚科廷大学的有机地球化学家Kliti Grice领导，分析了巴西恐龙“阿拉塔龙”的骨骼化石。研究人员估计，这只恐龙体长约3米、重约34公斤，死亡后尸体沉入水底。一层微生物覆盖并掩埋了它的遗骸，使其保存下来。

近20年来，巴西国家博物馆馆长、古生物学家Alexander Kellner一直在寻找一位能够研究化石微观结构和生物分子的合作伙伴。去年，Grice接手了这项研究。

在显微镜下，研究人员在阿拉塔龙的骨骼中发现了细胞化石的痕迹：这些结构呈圆形，中心凹陷，单个结构平均长23微米、宽20微米，嵌在曾经贯穿骨骼的血管通道中。

接下来则是寻找化学线索，以证明这些结构确实含有血细胞，而不仅仅是形似血细胞的矿物质。研究人员进行了近30项试验，其中一项是将骨骼样本磨碎并用激光进行照射，结果他们在样本散射的光信号中检测出血红素的存在。血红素是一种环状化合物，其中的铁元素有助于红细胞运输氧气。

研究人员还发现了大量降解形式的血红素。Grice说，这为血红素的古老起源提供了有力证据。

Grice最担心的是污染问题。包裹骨骼的微生物垫富含叶绿素，而后者在化学结构上与血红素相似。于是，研究人员将这两类物质进行了对比分析。在微生物垫中，与叶绿素相关的分子的数量是血红素的300多倍。而在骨骼中，这一比例恰好相反，与血红素相关的分子占主导地位。

Grice和同事还寻找了其他可能类似细胞的化合物，如黄铁矿、真菌化石和各种矿物颗粒，但一无所获。利用X射线和电子显微镜，他们证实这些类似细胞的结构与一种锰氧化物有关。研究人员认为，正是这种锰氧化物帮助这些结构在漫长的岁月中保存下来。

McNamara希望团队在得出这些结构确实是恐龙红细胞的结论之前，能进行更多检测，以彻底排除其他来源的血红素或类似化学物质。“我认为这是该研究尚未充分考虑到的一点。”

同样持怀疑态度的Schweitzer则指出，阿拉塔龙的“细胞”比鸟类和鳄鱼的红细胞更长、更宽，而鸟类和鳄鱼是非鸟恐龙现存最近的亲缘类群。此外，鸟类和鳄鱼的红细胞都含有细胞核，而这些恐龙细胞结构未发现有细胞核存在的迹象。因此“我不认为这些是红细胞”。

美国菲尔德博物馆的古生物学家Evan Saitta虽然认可化石中确实存在血红素，但他表示，这些圆形结构可能只是锰氧化团块，并非真正的血细胞。

Grice则对其研究结果十分笃定。“这些结构的形状、位置和化学成分都支持它们是矿化的恐龙红细胞，我相信我们找到了迄今最古老的含有血红素衍生分子的矿化恐龙血细胞。”

McNamara说，在实验室中重现化石形成的过程将提供最终的证据。“目前还没有人真正通过实验来证实这一点。如果有人能做到，我就会信服。”（李木子）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2614248123