谈古生物化学的研究

一提起化石，大家也许自然想到石头。我们知道，生物遗体通过一些物理和化学作用，也就失去了原来生物物质成分的特点，而变成了相应的岩石成分如泥质、砂质、钙质或其他矿物质……生物有机体这种变成矿物质成分的过程即所谓的石化作用。因此，化石绝大部分都是指经石化作用的古生物的遗体和遗迹，实际上保存的多数只是古代生物的硬体形态和构造。那么化石真的完全石化了吗？所有的化石都是简单的石头吗？很多年以前，人们在磨象牙化石时，发现每当加水少或干磨时就有类似毛、角、爪烧着的气味，因此，人们便开始怀疑化石未必真的完全石化，有的或多或少还保存着生命有机体残余。本世纪50年代末，古生物学家开始用电子显微镜来观察化石，他们看到了某些骨骼和牙齿化石中有保存完好的有机物——胶原纤维，并可看到胶原纤维特有的横纹。有时在海生动物化石中也可以观察到细胞的结构。走进雄伟的北京人民大会堂，人们一定会看到四周墙壁和地面上铺砌着五光十色的天然大理石。在大理石上，有许多自然生成的花纹，有圆形的，有条形的，有的像树木的年轮，有的像水中的波纹。起初，对于大理石上出现的自然花纹，人们认为只是一种岩石上的特殊结构，与生物无关。后来，人们在显微镜下仔细观察，竟发现了生物细胞的结构，经分析是7、8亿年前一种水生藻类的遗体。这一切发现使人们以极大的兴趣用现代的分析技术，对一系列化石进行化学分析和研究，从而为古生物研究开辟了一个新的领域——古生物化学。分析结果证明，有些化石中存在着组成生命的基本物质蛋白质的残余，以及游离的氨基酸和多肽、脂肪酸、多糖类等。古生物化学在研究生命起源的过程中有着重要的意义。例如采用古生物化学、同位素年代学等有关技术来确定岩石年龄、岩石中有机分子以及生化组成等，可为生命起源研究提供线索，因为只要有点滴的发现也是直接的见证，从而成为极其珍贵的资料。不仅如此，古生物化学在煤矿、油田的勘探上更具重大现实意义。在许多不见大化石的地层中，往往有相当多的抱子和花粉化石。有许多抱粉由于外壁有一种特殊的“孢粉素”而成为未曾石化的化石。通过对它们的古生物化学研究，可以恢复其所在地的古地理环境，以指导勘探。还有，通过对原油中的孢粉分析，不仅可以确定生油的地质年代及其成油的古地理环境条件，而且还可以了解原油的流动、运移情况。另外许多低等植物如藻类的化石在油田勘探中被广泛地应用。随着实践的需要，古生物化学研究会越来越受到人们的重视和显示出强大的生命力。