科研进展 | 这款机器告诉你，2亿多年前的贵州龙是腱子肉还是肥膘肉

我们在博物馆等场合看到的古生物复原模型平日是凭据其骨骼化石与现代生物对比而创作的，布满了人们对力量的盼望以及对健美的想象。然而，因为肌肉和内脏等软体在生物灭亡后平日会很快腐臭，无法在地层中留存下来，是以仅经由硬体化石很难复原生物的真实外形。譬如，活跃在2亿多年前的贵州龙，它们的身体是有强壮肌肉照样一身肥膘？样貌是像胸前有个大气囊的蜥蜴，抑或是有个大肚子的鳄鱼？

生物灭亡后埋藏在沉积物（如泥沙）中，其肌肉、内脏在腐臭过程中会发生各类化学物质，如大量的有机酸、还原性物质、二氧化碳、硫化氢，甚至氨气等等，这些物质会跟四周的沉积物发生回响形成新的矿物或改变原有的构成，影响局限或者达到几厘米甚至更厚。这些新物质的颜色、构造与围岩根基一般，用肉眼和显微镜平日难以差别。然而，这些改变了的沉积物却往往有分歧于四周沉积物的化学元素配景，是以能够用化石及其围岩外观的化学元素分布，追寻这些新物质也就是生物软体的外形或概况的线索。

常见的外观化学元素分布测量仪器，如电子显微镜及能谱，只能剖析毫米级以下尺寸样品。仅有的用来剖析大型化石外观化学元素分布的仪器设备，则需要将化石打磨或切割成一个平面并放入真空系统中才能进行正确剖析。因为剖析前提需要连结固定的样品和X射线光源及检测器之间的距离，样品外观光洁，并清扫四周的氧气和氮气。是以这种对样品的损坏性预处理，不克知足我们对珍稀化石标本进行无损研究的需要。

为解决上述问题，中国科学院南京地质古生物研究所王伟研究员课题组，基于多方面的立异设计，改善了今朝国际上最进步的大幅面材料外观化学元素扫描设备（如德国Bruker的X射线荧光剖析仪M6）存在的缺陷，研制了能够剖析不划定、立体化石外观的化学元素分布的X射线荧光无损剖析仪，部门立异手艺已经在两个发现专利中公开。

该自立设计研制的最新设备的手艺及道理立异点包罗：1）凭据化石外观的3D构造形态，确定每个测量点的X射线光源和检测器的空间位置，从而包管每个测量点都有一致的X射线光源到样品及样品到检测器之间的距离，而不需要对化石样品进行磨平损坏；2）用多通道扭转氦气柱在测量区域内形成几乎没有氧气和氮气等的测试情况，有效替代测量所需的真空前提；3）用激光束辅助光线测量化石等样品外观的粗拙度，并对检测到的X射线荧光进行校正，免除了需要对样品外观进行抛光的预处理要求；4）整个系统可简略拆装，轻易在分歧情况，甚至能够对野外弗成移动样品开展无损检测；5）经由多图叠加，能够剖析外观积更大的样品。

经由形态校正的化石外观钙元素分布图

课题组行使此设备对一块贵州龙化石外观的钙和铁元素的分布纪律进行了初步研究，发现：1）贵州龙前胸部比拟较腹部，钙元素分布面积更广，指示其前胸部软体或者加倍膨大（本来它是一个胸肌蓬勃的泅水高手呢~）；2）该贵州龙腐臭降解过程中，其内脏或腐臭产品更有或者早年胸溃烂口以及口腔处形成的通道流出；3）化石标本头部颞窝及四周位置显现元素分布非常，推想该位置或者存在工资修补的或者。

化石标本上钙和铁的分布

该设备除了能够用于研究具有不划定外观岩石、化石和文物等外观的化学元素的分布以外，还能够用于剖析具有不划定外观的建筑、金属构造材料、野外场地等物质的元素分布。

作者在文中强调，跟着“物联网”和“工业互联网”的普遍应用，知足古生物学家需求的专业设备的设计和斥地正在变得简洁。手艺解决方案和对象设计将成为科学研究的一部门，并将为发现远古生命有关的更新、更有吸引力的证据供应更多的新对象。

该研究获得中国科学院和国度天然科学基金..的结合帮助。