大多数化石代表骨骼或贝壳等矿化物质,但有时甲壳 和胶原蛋白 等“生物聚合物”也会留下化石—最著名的是“伯吉斯页岩型保存”(Burgess Shale type preservation)和孢型(palynomorph)保存,软组织的保存并不像有时认为的那样罕见[ 1] 。
可保存什么
尽管节肢动物 的甲壳素 外骨骼会被分解,但它们通常在完全矿化后还能保持其形状,特别是在已部分矿化的情况下。
DNA 和蛋白质 都不稳定,在被降解前很少能存留超过数十万年[ 2] 。多糖的保存潜力也很低,除非它们高度交联[ 2] ,这种相互连接在结构组织中最常见,并使它们能够抵抗化学腐蚀[ 2] 。此类组织包括木材(木质素 )、孢子和花粉(孢粉素)、动物和植物的表皮(胶膜)、藻类的细胞壁(胶鞘)[ 2] ,可能还有一些地衣的多糖层。这种相互联系使得这些化学物质不太容易发生化学衰变,这也意味着它们是一种较差的能量源,因此不太可能被食腐生物消化[ 2] 。在受热受压后,这些交联的有机分子通常会“煮熟”变成油母质 或短(碳原子数小于17)脂肪族 /芳香族碳分子[ 2] 。其他一些影响保存的可能因素,如使多毛类 的颌骨比化学成分相同但未硬化的身体角质层更易保存下来[ 2] 。
人们认为“伯吉斯页岩型保存”只能保存坚硬的角质层类型软组织[ 3] ,但越来越多的生物被发现都缺乏这种角质层,例如可能的脊索动物 皮卡虫 和无壳的乌海蛭(Odontogriphus)[ 4] 。
人们普遍误认为软组织保存必需要在无氧环境中,事实上,许多腐烂是由硫酸盐还原菌介导的,它们只能在厌氧条件下存活[ 2] 。然而,缺氧确实降低了食腐生物干扰死亡生物体的可能性,而其他生物体的活动无疑是软组织破坏的主要原因之一[ 2] 。
如果植物表皮层含有胶膜(cutan),而非角质 ,则更容易被保存下来[ 2] 。
植物和藻类产生最易保存的化合物,泰格拉尔(Tegellaar)根据其保存潜力列出了这些化合物(见参考文献)[ 5] 。
粘土矿物的作用
粘土矿物可以增强有机质的保存性,不同的粘土矿物会留下不同的特征。与粘土相伴的有机质往往富含脂质,缺乏蛋白质和木质素;高岭石 似乎用多糖来丰富有机物,而富含芳香化合物的有机物则与粘土矿物 如蒙脱石 结合保存下来[ 6] 。
参考文献
^ Briggs, D.E.G.; Kear, A.J., Decay and preservation of polychaetes; taphonomic thresholds in soft-bodied organisms , Paleobiology, 1993, 19 (1): 107–135 [2022-03-03 ] , doi:10.1017/s0094837300012343 , (原始内容 存档于2008-03-07)
^ 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 Briggs, D.E.G., Molecular taphonomy of animal and plant cuticles: selective preservation and diagenesis , Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 1999, 354 (1379): 7–17, PMC 1692454 , doi:10.1098/rstb.1999.0356
^ Butterfield, N.J., Organic preservation of non-mineralizing organisms and the taphonomy of the Burgess Shale, Paleobiology, 1990, 16 (3): 272–286, JSTOR 2400788 , doi:10.1017/s0094837300009994
^ Conway Morris, S., A Redescription of a Rare Chordate, Metaspriggina walcotti Simonetta and Insom, from the Burgess Shale (Middle Cambrian), British Columbia, Canada , Journal of Paleontology, 2008, 82 (2): 424–430 [2022-03-03 ] , doi:10.1666/06-130.1 , (原始内容 存档于2016-02-22)
^ Tegelaar, E.W.; De Leeuw, J.W.; Derenne, S.; Largeau, C., A reappraisal of kerogen formation, Geochim. Cosmochim. Acta, 1989, 53 (3): 03–3106, Bibcode:1989GeCoA..53.3103T , doi:10.1016/0016-7037(89)90191-9
^ Wattel-Koekkoek, E.J.W; Van Genuchten, P.P.L; Buurman, P; Van Lagen, B, Amount and composition of clay-associated soil organic matter in a range of kaolinitic and smectitic soils, Geoderma, 2001, 99 : 27, doi:10.1016/S0016-7061(00)00062-8