已知最早的皮肤化石震惊了古生物学家

一项突破性的发现揭示了最古老的爬行动物皮肤化石，显示出显着的进化特征，并为早期陆生动物生活提供了独特的视角。这一发现保存在俄克拉荷马州的洞穴系统中，揭示了脊椎动物皮肤适应的发展。

研究人员已经确定了皮肤化石的3D碎片，该碎片比先前描述的皮肤化石至少要早2100万年。这种皮肤属于古生代爬行动物的早期物种，表面呈鹅卵石状，最类似于鳄鱼皮。它是保存下来的表皮的最古老的例子，表皮是陆生爬行动物、鸟类和哺乳动物最外层的皮肤，这是向陆地生活过渡的重要进化适应。最近在《当代生物学》杂志上描述了这块化石，以及从俄克拉荷马州理查兹·斯普尔石灰岩洞穴系统收集的其他几个标本。

古代生活一瞥

“我们时不时地会得到一个难得的机会来瞥见深邃的时间，”第一作者Ethan Mooney说，他是多伦多大学的古生物学研究生，他在多伦多大学与古生物学家Robert Reisz一起从事该项目。“这些类型的发现确实可以丰富我们对这些先驱动物的理解和感知。

皮肤和其他软组织很少化石，但研究人员认为，由于洞穴系统的独特特征，在这种情况下皮肤保存是可能的，其中包括减缓分解的细粘土沉积物，油渗漏，以及可能是无氧环境的洞穴环境。

“在二叠纪早期，动物会掉进这个洞穴系统，并被埋在非常细的粘土沉积物中，从而延迟了腐烂过程，”穆尼说。“但有趣的是，这个洞穴系统在二叠纪期间也是一个活跃的石油渗漏点，石油和焦油中的碳氢化合物之间的相互作用可能是使这种皮肤得以保存的原因。

揭开细节

皮肤化石很小，比指甲还小。多伦多大学密西沙加分校的合著者Tea Maho进行的显微镜检查揭示了表皮组织，这是羊膜动物皮肤的标志，羊膜动物是陆生脊椎动物群，包括爬行动物，鸟类和哺乳动物，在石炭纪时期从两栖动物祖先进化而来。

“我们对所看到的完全震惊，因为它完全不同于我们的预期，”穆尼说。“发现如此古老的皮肤化石是一个难得的机会，可以窥视过去，看看这些最早的动物的皮肤可能是什么样子。

爬行动物的特征和进化意义

这种皮肤与古代和现存的爬行动物具有共同的特征，包括类似于鳄鱼皮肤的鹅卵石表面，以及类似于蛇和蠕虫蜥蜴皮肤结构的表皮鳞片之间的铰链区域。然而，由于皮肤化石与骨骼或任何其他遗骸无关，因此无法确定皮肤属于哪种动物或身体区域。

这种古老的皮肤与今天活着的爬行动物的皮肤相似，这一事实表明这些结构对于在陆地环境中的生存是多么重要。“表皮是脊椎动物在陆地上生存的关键特征，”穆尼说。“这是身体内部过程和恶劣的外部环境之间的重要屏障。

潜在的祖先联系和保存

研究人员说，这种皮肤可能代表了早期羊膜动物中陆生脊椎动物的祖先皮肤结构，这些结构允许鸟类羽毛和哺乳动物毛囊的最终进化。

皮肤化石和其他标本是由终生的古生物学爱好者比尔和朱莉·梅在俄克拉荷马州的一个石灰岩洞穴系统理查兹·斯普尔（Richards Spur）收集的，这是一个活跃的采石场。Richards Spur 的独特条件保存了许多早期陆生动物最古老的例子。这些标本被收藏在皇家安大略博物馆。