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5500万年前的企鹅化石保存了南极洲更温暖时期的线索
一组研究西摩岛企鹅化石的古生物学家发现，古代鸟类骨骼可以保存过去气候变化的化学证据。来自南极半岛附近西摩岛的古代企鹅骨骼不仅保存了动物本身的遗骸，还保存了其生活环境的化学信息。
来源:SciTech日报一个研究西摩岛企鹅化石的古生物学家团队发现，古代鸟骨可以保存过去气候变化的化学证据。
来自南极半岛附近西摩岛的古代企鹅骨骼保存的不仅仅是鸟类本身的遗骸。中国地质大学（北京）的古生物学家发现，它们的化学成分也可以记录跨越数百万年的环境变化。使用非破坏性X射线测绘，研究人员发现了南极洲从温暖潮湿气候转变为更凉爽条件的证据。
“企鹅是南极洲最具标志性的动物之一，代表了最独特的鸟类群体之一，完全失去了飞行能力，而用其鳍状翅膀游泳，”研究团队说。“西摩岛保存了世界上最丰富、地层学上最连续的始新世企鹅化石记录之一。这些化石跨越了南极气候演变的一个重要区间，从始新世早期相对温暖潮湿的条件到中晚始新世更凉爽的气候。”
更温暖的南极留下了化学特征
由于化石稀有，研究人员需要一种方法在不造成损害的情况下检查它们。他们使用了微X射线荧光扫描，它测绘表面上的不同化学元素，并发现了来自不同地质时期的企鹅骨骼之间的明显差异。
约5500万年前的化石含有显著更强的钛、硅和钾信号。研究人员将这些升高的水平解释为与始新世早期温暖时期更强烈的陆地风化和更大径流一致的证据。来自更冷时期的较年轻化石显示出相同元素的信号弱得多。
“最令人惊讶的结果是早始新世化石显示出显著更高的钛、硅和钾信号，”研究人员指出。“基于地层学、沉积学和古气候证据，我们将这种模式解释为与始新世早期温暖潮湿条件下更强的大陆风化和陆地物质输入一致。”
从数百万年前的化石中提取可靠的化学信息也产生了实际问题。它们不规则的形状和弯曲的表面使得难以保持扫描条件一致。
“主要挑战之一是在不损坏化石的情况下获得可靠的元素信息，”团队解释道。“化石骨骼的不规则形状和弯曲表面在扫描期间造成了实际困难。为了尽量减少表面高度变化的影响，我们尽可能水平地放置骨骼，并保持扫描头与骨骼表面之间相对恒定的距离。”
该技术捕获的不仅仅是陆地条件变化的证据。骨骼中保存的铁、锰和硫的模式也反映了遗骸被埋藏时周围海洋沉积物的化学变化。
化石可以扩展古代气候记录
结果表明，化石骨骼的化学可以提供关于过去地球系统的另一信息来源，补充诸如海洋沉积物钻探和微化石分析等成熟方法。
“对我们来说一个重要的发现是，企鹅骨骼中保存的元素信息不仅可以记录外部材料如何进入骨骼，还可以记录风化输入、沉积条件和早期成岩环境的差异，”团队表示。“我们相信化石可以为研究南极半岛的古环境变化提供重要的补充信息来源。”
该研究展示了如何将非破坏性化学扫描与地质证据相结合，从现有化石收藏中恢复环境信息，可能为极地研究人员提供重建南极遥远过去的另一种方式。
参考文献：“Eocene penguin fossils as archives of Antarctic weathering and climate change: insights from micro-X-ray fluorescence elemental mapping” by Boyang Xia, Huaichun Wu and Quanguo Li, 2026年7月31日,Fossil Record。
DOI: 10.3897/fr.29.192319
这项工作得到了中国教育部基础与交叉学科突破计划、国家自然科学基金、中央高校深时数字地球前沿科学中心基金和中国“111”项目的资助。
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