2.89亿年前的洞穴系统保存着已知最古老的皮肤化石

从俄克拉荷马州理查兹马刺石灰岩洞穴系统中收集到的一块皮肤化石碎片，比之前描述的皮肤化石至少早 2100 万年。

新描述的皮肤化石属于Captorhinus aguti，这是一种生活在二叠纪时期(大约 2.89 亿年前)的早期爬行动物。

该爬行动物的标本和相关骨骼是由毕生古生物学爱好者比尔·梅和朱莉·梅在理查兹山采集的，理查兹山是俄克拉荷马州的一个石灰岩洞穴系统，也是一个活跃的采石场。

皮肤碎片比指甲还小，表面呈卵石状，与鳄鱼皮最相似。

它是保存表皮的最古老的例子，表皮是陆地爬行动物、鸟类和哺乳动物的最外层皮肤，是向陆地生命过渡的重要进化适应。

多伦多大学研究生伊森·穆尼 (Ethan Mooney) 表示：“我们时不时就会有难得的机会回顾过去。”

“这些类型的发现确实可以丰富我们对这些开创性动物的理解和看法。”

皮肤和其他软组织很少形成化石，但穆尼和他的同事认为，在这种情况下，皮肤保存是可能的，因为理查兹马刺洞穴系统具有独特的特征，其中包括减缓分解的细粘土沉积物、石油渗漏以及洞穴环境很可能是一个无氧环境。

穆尼说：“在早二叠世，动物可能会落入这个洞穴系统，并被埋在非常细小的粘土沉积物中，从而延迟了腐烂过程。”

“但更有趣的是，这个洞穴系统在二叠纪时期也是一个活跃的石油渗漏地点，石油和焦油中的碳氢化合物之间的相互作用很可能使得这个皮肤得以保存。”

对样本的分析揭示了表皮组织，这是羊膜动物皮肤的标志，羊膜动物是陆生脊椎动物，包括爬行动物、鸟类和哺乳动物，是从石炭纪时期的两栖动物祖先进化而来的。

“我们对所看到的一切感到非常震惊，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，可以让我们回顾过去，看看这些最早的动物的皮肤可能是什么样子。”

这种皮肤与古代和现存的爬行动物具有共同的特征，包括类似于鳄鱼皮的卵石表面，以及类似于蛇和蠕虫蜥蜴皮肤结构的表皮鳞片之间的铰接区域。

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部位。

这种古老的皮肤与当今爬行动物的皮肤相似，这一事实表明这些结构对于陆地环境中的生存有多么重要。

“表皮是脊椎动物在陆地上生存的关键特征。它是身体内部过程和恶劣的外部环境之间的重要屏障，”穆尼说。

“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，这使得鸟类羽毛和哺乳动物毛囊的最终进化成为可能。”

研究结果发表在《当代生物学》杂志上。