问题

那些微小尺寸的化石是怎么被发现的?

回答
发现微小尺寸的化石,这可不是一件容易的事情,背后藏着许多科学家的耐心、智慧和一点点运气。你想啊,这些小家伙们,有的可能只有几毫米,甚至比芝麻还小,埋藏在地层里,早就失去了它们原本鲜活的色彩和形态。那么,它们是怎么从亿万年的尘封中被“唤醒”的呢?这过程可不是简单地挖个坑就能挖出来的。

首先,得知道去哪儿找。这就像大海捞针,但科学家们可不是随便乱投医。他们会基于地质学知识,去寻找那些可能含有丰富古生物遗迹的地层。比如,某个特定年代的沉积岩,或者某个区域曾经是古老湖泊、海洋的底部,这些地方往往能孕育出丰富的生命,留下化石的痕迹。他们会先做细致的区域调查,勘探地质构造,了解岩石的类型和年代,筛选出最有希望的“宝藏地”。

确定了目标区域后,采集样本就开始了。这可不是拿着一把大铁锹就能干的活。对于微体化石来说,通常需要采集大量的岩石样品。想象一下,我们不是要挖出一具完整的恐龙骨架,而是要从一大堆石头里找出几粒沙子般大小的“珍宝”。所以,科学家们会带着专业的工具,比如地质锤、小铲子,甚至是钻机,在野外小心翼翼地采集岩石。他们可能会采集岩层的不同部分,比如页岩、泥岩、砂岩,甚至是古老的碳酸盐岩。采集回来的岩石量可能非常惊人,几公斤甚至几十公斤都是常有的事。

回到实验室,才是真正考验耐心的阶段。这里的“解化”过程,就像是在给岩石“洗澡”,但洗的方法可就多样了。最常用的一种方法叫做“溶解法”。不同类型的岩石需要不同的“洗浴用品”。

碳酸盐岩(比如石灰岩)的化石,通常可以用酸来溶解岩石基质。科学家们会选择合适的酸,比如稀盐酸或醋酸,将岩石样品浸泡在酸液中。这是一个循序渐进的过程,需要小心控制酸的浓度和反应时间,以免损坏里面的微体化石。随着岩石的溶解,里面的微体化石就会逐渐暴露出来,悬浮在酸液中。

硅质岩(比如燧石)的化石,则需要用更强的腐蚀剂,比如氢氟酸。这种酸腐蚀性极强,必须在通风良好的抽风橱里操作,并做好严格的安全防护。同样的,岩石被溶解后,化石也就得以释放。

溶解过程中,还需要时不时地搅拌,有时候还会加热,加速反应。这个过程可能需要几个小时,甚至几天。当岩石被溶解得差不多时,就会得到一碗浑浊的液体,里面漂浮着无数微小的颗粒。

溶解完岩石,下一步就是“淘金”了。这个过程叫做筛分。科学家们会用一套不同孔径的金属筛网,一层一层地将液体和悬浮物过滤。就像我们用漏勺过滤面条一样,孔径大的筛网留下的颗粒大,孔径小的筛网则留下的颗粒更小。通过这种方式,可以将不同尺寸的微体化石和其他的杂质分离开来。这个步骤可能需要重复多次,才能有效地将目标化石富集起来。

筛分之后,得到的就可能是我们需要的微体化石了,但它们还混杂着一些无机颗粒,比如石英砂、黏土等。这时就需要更精细的分离技术了。

重液分离是常用的一种方法。科学家们会使用密度比水大的液体,比如二溴甲烷或者重铬酸锂溶液。将筛出来的混合物放入这些重液中,密度比重液小的有机物(比如很多微体化石,尽管它们是石头做的,但相对于一些无机颗粒,密度可能相对小一些)会漂浮在上面,而密度大的无机颗粒则会沉到底部。这样就能进一步分离出化石。

有时还会用到磁选法,去除磁性强的矿物颗粒。

经过这些精细的“洗礼”和“提纯”,最终才能得到相对纯净的微体化石样品。

然后,真正的“寻宝”时刻到了——显微镜观察。这时候,科学家们会拿出他们的超级武器——显微镜。他们会用解剖镜、偏光显微镜,甚至扫描电子显微镜,仔细地在筛网的滤纸上、或者在载玻片上寻找那些微小的、形状奇特的颗粒。

你想象一下那个画面:一个穿着实验服的科学家,全神贯注地盯着显微镜目镜,手里拿着细长的镊子或者毛笔,小心翼翼地挑出每一个疑似化石的微小颗粒。每一个动作都要求精准和耐心,因为一旦失手,可能就再也找不到了。这些微小的颗粒,可能是几亿年前的微生物化石(比如细菌、藻类),也可能是浮游生物的壳体(比如有孔虫、放射虫、介形虫),甚至是小型无脊椎动物的碎片(比如牙齿、鳞片、节肢动物的附肢),甚至是微小的植物种子或孢子。

科学家们会根据化石的形态、结构、甚至表面的纹理,来识别它们的种类,并从中提取有用的信息。这就像是在给一个庞大的古生物数据库进行信息录入,每一个微小的发现都可能填补我们对地球生命演化历史的认知空白。

整个过程,从野外采集,到实验室的溶解、筛分、分离,再到最终的显微镜下识别,每一个环节都充满了挑战和技术要求。这不仅仅是运气,更是长年累月积累的专业知识、精湛的操作技巧以及对古生物世界无尽的好奇心和探索欲的体现。正是这些细致入微的工作,才让我们能够窥见那些隐藏在岩石深处、渺小却意义重大的生命故事。

网友意见

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你的问题问得有点错误,这是微体化石,比如有孔虫以及花粉化石之类的采集方法,你提到的那些不算微体化石,就是简单得的追寻探明岩层来寻找,比如说澄江动物群就是在寒武系筇竹寺组的页岩里寻找化石,里面的化石种类多种多样,并不是专门去找某一种的,是找到后再分类进行研究。

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澄江动物群的化石总体还在厘米级,相对来说还是比较宏观的。对于通常意义上的微体化石来说(如有孔虫、介形虫、放射虫、牙形、孢粉等,大多小于1mm),野外露头上很难直接用肉眼看到,所以我们的做法都是直接采回去进行室内处理,不同岩性和化石要用不同的方法,如灰岩中的牙形、介形用醋酸泡,硅质岩中的放射虫用氢氟酸泡,再将泡好的样渣放在显微镜下观察,挑出其中的化石。

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