《原子光谱学》：恐龙（滕氏嘉年华龙）化石首张大面积微聚焦X射线荧光元素分布图 | {$randkws}热点解读 既能获得更完整的生物学信息
首张大面积微米分辨率恐龙化石X射线荧光元素分布图（艺术图）
伯格曼与沃格里乌斯首次将同步辐射技术用到始祖鸟化石的“原位、无损、高分辨率”化学成像探究
滕氏嘉年华龙微聚焦X射线荧光光谱扫描探究实地（大连星海古生物化石博物馆）
滕氏嘉年华龙（整体）及其化学元素分布图
滕氏嘉年华龙尾部骨骼及其羽毛组织的化学元素分布图
嘉年华龙头骨、后腿和腰带部位的Ca和Sr元素分布图。箭头指示部位为骨骼损伤导致Ca元素的流失
滕氏嘉年华龙前爪部位的化学元素分布图。注意：恐龙化石的骨质爪与爪鞘化学成分各异
（神秘的地球uux.cn报导）据中国科学院古脊椎动物与古人类探究所：对动、植物化石形态结构的探究，可以获得古代生命演化的重大信息，是古生物学探究的最重大途径之一。近年来，随着显微谱学技术的综艺看点演唱会高效进展及其在地球科学中的拓展使用，对古生物化石另外开展形态结构和化学成分探究，既能获得更完整的生物学信息，又能获得化石骨骼和软组织（例如羽毛等）及其围岩的“原始化学组成和埋藏生态”等有关信息。
近期，中国科学院古脊椎动物与古人类探究所、地质与地球物理探究所与大连星海古生物化石博物馆兴办，使用大面积微聚焦X射线荧光光谱技术，对一具长度超过1米的带羽毛恐龙化石标本-滕氏嘉年华龙（Jianianhualong tengi），开展了整体无损的立体扫描，获得第一幅大面积微米分辨率的恐龙骨骼、组织（含有羽毛）和围岩的化学元素分布全景图像。有关探究成果以封面文章的形式发表在海外专业期刊《原子光谱学》（Atomic Spectroscopy）上，地质与地球物理探究所李金华探究员为论文第一作者，古脊椎动物与古人类探究所的裴睿副探究员为论文共同第一作者，徐星探究员为论文通讯作者。一文读懂Xbox快报
1895年，德国物理学家伦琴（Wilhelm Rontgen）用一种穿透力很强的射线，为自己的夫人拍下了人类第一张手部骨骼的图像，他把这种神秘的光命名为X-射线，自此开启了医学影像和X-射线结晶学的革命。1947年，一种“高亮度、高准直性”的X射线，在美国通用电气企业的电子同步加速器中被首次观察到，因而得名“同步辐射”。20年后，这种最初不受高能物理学家欢迎的同步辐射光源，着手受到评测物理学家的青睐，被用来开展其它光源无法做到的许多前沿科学探究。
2009年025娱乐头条推荐美国斯坦福同步辐射光源（SLAC）的评测室科学家尤.伯格曼（Uwe Bergmann）与英国曼彻斯特大学的地球化学教授罗伊·沃格里乌斯（Roy A Wogelius）兴办，运用SLAC的同步辐射高效扫描X射线荧光技术（SRS-XRF），对察觉自德国索伦霍芬的始祖鸟化石开展初步探究，获得了微米分辨率的元素分布图，从而开启了运用同步辐射光源，对珍贵的鸟类和恐龙等化石标本开展无损和原位探究的序幕。
过去的十年，伯格曼和沃格里乌斯带领的探究团队，陆续运用同步辐射X射线有关技术，对含有始祖鸟、圣贤孔子鸟和玉门甘肃鸟等化石开展更透彻探究，经由确认这些化石骨骼和软体组织（尤其是羽毛）的特征化学元素，在微观层面透彻确认羽毛化石保存的生物学信息，为古代生命的生物化学探究开启一扇窗，也为知晓这些鸟类的日常习性及其埋藏生态提供信息。近年来，来自法国和中国等全国的多个古生物探究团队，也加入了该探究行列。
同步辐射光源为珍贵古生物化石样品探究提供了一种“高效、高效、无损”的形貌和化学探究途径。但是，开展同步辐射确认需要将样品运送到相应的同步辐射评测室，这对一些尺寸较小的样品（比如尺寸小于十几厘米）不是难题，但是针对一些尺寸超过三四十厘米、且尤其珍贵（通常还有或许归于全国保护级别的）的古生物化石标本，长距离运输和办理进出海关有关手续都是难以想象的。另外，当下能对几十厘米大小样品开展原位、无损确认的同步辐射评测室为数不多，评测机遇难以获得。
滕氏嘉年华龙是一种日常在距今约1.25亿年早白垩世热河生物群中的带羽毛的恐龙，当下由大连星海古生物化石博物馆收藏。2016年，徐星探究员领导的一个海外探究团队探究察觉，滕氏嘉年华龙具有较长的尾部和强壮的后肢, 具有四翼恐龙和鸟类不对称羽毛特征，是首个被报导具有不对称羽毛印痕的伤齿龙类。滕氏嘉年华龙的察觉，进一步完善了探究者针对鸟类起源和早期演化的认知（Xu et al., 2017 Nat Commun 8, 14972 (2017). https://doi.org/10.1038/ncomms14972）。
以便进一步知晓滕氏嘉年华龙为代表的的热河生物群恐龙和鸟类化石，2018年12月，由全国古生物化石专家委员会和大连星海古生物化石博物馆发起，组建了一个含有中国科学院古脊椎动物与古人类探究所、中国科学院地质与地球物理探究所、德国科学院和加拿大同步辐射中心等境内外多家探究单位的专家队伍，使用大面积微聚焦X 射线荧光光谱技术，对滕氏嘉年华龙开展了操控系统探究。
经由长达6天的连续扫描及后续精细的资料处理，该探究获得了如下结局：1）化石的围岩由K、Fe、Ti、Ca、Al和Si等元素组成，指示其为凝灰岩。化石骨骼富含Ca、P和S，表明化石化骨骼保存仍以磷灰石为主。与围岩相比，化石骨骼若干富含Sr、Th、Y和Ce等元素，指示了磷灰石骨骼对这些元素的挑选性吸附作用。2）化石的羽毛部位富含Ti、Cu、Mn和Ni元素，或许指示了羽毛的原始化学成分（比如Cu元素的存在或许指示羽毛含有黑色素体），或指示埋藏过程中由于羽毛软组织的降解过程导致了一些矿物的挑选性原位沉积。3）在埋藏和保存过程，化石的机械损伤更轻松导致骨骼中Ca、P和S元素的流失，但是骨骼中吸附的Sr、Th、Y和Ce元素则相对稳定。另外由于围岩这些元素的含量相对低，使用Sr和Th的元素成像，能获得边界更清楚、对比度更好的化石骨骼图像。4）化石的骨质爪和爪鞘各结构均富含Ca和P，但是二者相比，骨质爪的Sr、Th、Y和Ce显著比爪鞘部位偏高，表明骨质爪和角质爪鞘在化石化过程中存在差异。
本探究首次将微聚焦X射线荧光光谱仪移入博物馆，搭建了一个原位评测室，对“大尺寸且珍贵”的恐龙化石，做到了“原位、大面积、高分辨率和无损”的化学元素成像确认，为不能或者不轻松移动到同步辐射评测室开展X射线荧光光谱学探究的同类样品，提供了一个探究范例。另外，该探究也首次获得了滕氏嘉年华龙化石的一整套微米分辨率的元素分布图，既得到了有关该化石骨骼、爪鞘和软组织（尤其是羽毛）及其围岩的化学组成信息，为进一步选定重点区域，开展“微创”取样，进入后续更高精度的确认奠定基础。
论文链接：http://www.at-spectrosc.com/as/article/abstract/202101001