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恐龍化石骨頭裡找到活線蟲,骨內的微型生態系

3天前
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恐龍骨骼埋藏地下數千萬年,經過礦化成為化石之後,剩下無機礦物構成的遺骸。但對於生活在土壤中的微型生物,一塊埋在地下、充滿孔隙與管道的骨頭,是一處可以進入的棲息空間。近年幾項顯微鏡研究在角龍、暴龍類與鴨嘴龍化石骨骼中觀察到線蟲樣構造,有一研究還直接從剛挖出的連接埃德蒙頓龍Edmontosaurus annectens)化石中分離出還在活動的線蟲。這些線蟲當然不是從白堊紀活到今天,目前的證據指向恐龍化石會被今日土壤中的生物重新殖入。


連接埃德蒙頓龍的復原圖(圖片來源:Connor Ashbridge,採用 CC BY 4.0 授權)
連接埃德蒙頓龍的復原圖(圖片來源:Connor Ashbridge,採用 CC BY 4.0 授權)

線蟲的普遍形態(圖片來源: Database Center for Life Science (DBCLS),採用 CC BY 3.0 授權)
線蟲的普遍形態(圖片來源: Database Center for Life Science (DBCLS),採用 CC BY 3.0 授權)

研究者在美國懷俄明州蘭斯層(Lance Formation)一處連接埃德蒙頓龍化石點採集骨骼。樣本包括部分裸露、埋藏深度約 0 至 10 公分的股骨碎片和埋在不同深度的牙根、頭骨與人字骨(chevron),同時也採集周圍土壤。為了確認骨骼裡是否真的存在活的線蟲,他們採用線蟲學常用的柏門氏漏斗分離法(Baermann funnel method)。


柏門氏漏斗分離法(圖片來源:Indong RA et al. (2024),採用 CC BY 4.0 授權)
柏門氏漏斗分離法(圖片來源:Indong RA et al. (2024),採用 CC BY 4.0 授權)

這個方法利用線蟲能在水膜中移動的特性,骨骼先以刷子清理,再用去離子水反覆沖洗,包入可讓小型生物穿過的材料後完全浸入水中。如果骨頭內部存在活動中的線蟲,牠們可以爬出骨骼,最後沉到漏斗底部被收集。部分樣本浸水後僅 15 分鐘便能找到活動旺盛的線蟲。


結果並非所有恐龍骨骼都能分離出線蟲,牙根、人字骨與頭骨等樣本沒有得到活體,只有接近地表的股骨碎片成功分離出線蟲,共得到 18 隻。周圍所有土壤樣本同樣都存在活線蟲。這支持線蟲確實可以進入恐龍骨骼,但這些線蟲究竟是長期生活在骨內,還是從周圍土壤偶爾鑽進骨骼呢?


研究者先前曾製作埃德蒙頓龍屬、三角龍屬(Triceratops)與矮暴龍屬(Nanotyrannus)的恐龍骨骼 40 微米薄片,在骨骼血管管道內看到許多大小不一的類紡錘形長條構造,被認為很可能是骨內存在不同尺寸線蟲的證據。以三角龍角部樣本最多,埃德蒙頓龍下顎最少。


(無法獲得圖片授權,請到原研究論文觀看)


為什麼線蟲會進入已經化石化的恐龍骨頭?原因被推測可能是裡面的真菌可以作為食物來源。研究者在三角龍與埃德蒙頓龍骨骼的 40 微米薄片中觀察到菌絲狀構造,其中一些延伸進入緻密骨組織;骨骼脫礦(demineralization)後的溶液中也能看到疑似真菌構造與孢子。電子顯微鏡下有些菌絲鑽進骨頭後,會朝骨頭裡仍可辨認的骨細胞構造做延伸。據此認為現生真菌會侵入這些恐龍骨骼。


(無法獲得圖片授權,請到原研究論文觀看)


有不少線蟲會以真菌為食,比如真滑刃線蟲屬(Aphelenchus)、傘滑刃線蟲屬(Bursaphelenchus)、莖線蟲屬(Ditylenchus)等類群的部分物種。不過研究並沒有實質證明化石裡的線蟲與真菌的食物鏈關係,這部分還待之後的研究證明。


當古生物學家在恐龍骨骼裡看到微小的絲狀物或蟲形構造時,除了追問它是否來自恐龍生前,也必須考慮另一條時間尺度完全不同的生命史,也就是數千萬年後,新的生物再次住進了這具古老骨骼留下的空間。


作者:水也佑


參考文獻:

  1. Indong RA et al. (2024). A simple protocol for cultivating the bacterivorous soil nematode Caenorhabditis elegans in its natural ecology in the laboratory. Front. Microbiol.

  2. Peterson K et al. (2025). Inorganic Cretaceous Dinosaur Remains are Colonized by Specialized Communities of Fungi that Thrive within Bones and Support Fungivore Nematodes. Microscopy and Microanalysis.

  3. Peterson K et al. (2026). Duck-Billed Nematodes: What Microscopy Reveals about Dead Dinosaurs. Microscopy Today.


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