软组织显示侏罗纪鱼龙是温血动物，有脂肪和伪装

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特蕾西皮克 tracey_peake@ncsu.edu. 919-515-6142

据北卡罗来纳州立大学和瑞典隆德大学的科学家们表示，古老的海豚般的海上爬行动物类似于其遥远的相对于外观。分子和微观结构分析Stenopterygius来自侏罗纪(1.8亿年前)的鱼龙表明，这些动物很可能是温血动物，有绝缘的脂肪，用它们的颜色作为躲避捕食者的伪装。

“ICHThyosaurs很有趣，因为他们与海豚有许多共同之处，但与那些海居哺乳动物完全不相关，”NC国家生物科学教授的研究合 - 作家玛丽·施韦策（NC Stations）的联合预约。北卡罗来纳州自然科学博物馆和隆德大学访问教授。“我们也不确定他们的生物学。他们有许多与海龟一样的生活海绵爬行动物的特征，但我们从化石记录中知道他们给予活生生，这与温暖血液有关。这项研究揭示了一些生物学奥秘。“

Johan Lindgren，瑞典隆德大学的副教授和涉及描述工作的纸质作者，将一支国际团队汇集在一起​​分析约1.8亿岁的人Stenopterygius从Holzmaden猎物的化石在德国。

“内脏的身体轮廓和残余物都清晰可见，”Lindgren说。“显着的是，化石是如此良好保存，可以观察其皮肤内的个体细胞层。”

研究人员鉴定了细胞状微观结构，其在化石的皮肤内保持颜料细胞细胞，以及内部器官被认为是肝脏的痕迹。它们还观察到与脊椎动物的材料化学一致，其仅在能够维持与环境条件无关的体温的动物中。

LINDGREN将化石的样品发送给国际同事，包括SCHWEITZER。该团队进行了各种高分辨率分析技术，包括飞行时间二次离子质谱（TOF SIMS），纳米级二次离子质谱（纳米染料），热解 - 气相色谱/质谱，以及免疫组织学分析各种微观技术。

Schweitzer和北卡罗莱纳州研究助理郑文霞从样本中提取软组织，并进行多次高分辨率免疫组化分析。“我们开发了一组抗体，应用于所有的样本，发现了不同的结合，这意味着针对特定蛋白质的抗体——比如角蛋白或血红蛋白——只与特定区域结合，”Schweitzer说。“这证明了这些抗体的特异性，并有力地证明了不同的蛋白质存在于不同的组织中。例如，你不会指望在肝脏中找到角蛋白，但你会想到血红蛋白。这就是我们在这些样本对不同抗体和其他化学工具的反应中看到的。”

林德格伦的实验室还发现了皮下脂肪的化学证据。史怀哲说:“这是鱼龙具有温血性的第一个直接的化学证据，因为鲸脂是温血动物的一个特征。”

在一起，研究人员的调查结果表明了Stenopterygius有皮肤与鲸鱼的皮肤类似，着色类似于许多活海洋动物 - 底部的黑暗和较轻 - 这将提供捕食者的伪装，如上面的翼龙，或从下面的地图。

“在形态学和化学上，我们发现虽然Stenopterygius被宽泛地认为是‘爬行动物’，它们失去了与这些动物相关的鳞片皮肤——就像现代棱皮龟一样，”史怀哲说。“失去鳞片减少了阻力，增加了水下的机动性。

“这种动物的保存是不寻常的，尤其是在海洋环境中——但是，获尔兹梅登地层以其特殊的保存而闻名。这个标本为我们提供了更多的证据，证明这些组织和分子可以保存很长时间，软组织分析可以阐明进化模式、关系，以及古代动物在它们的环境中是如何运作的。

“我们的结果在各个实验室都是可重复和一致的。这项工作确实表明，当我们对一个特殊的标本进行多学科、多机构的研究时，我们有能力发现什么。”

该作品出现在自然，并由国家科学基金会（Inspire Grant Ear-1344198）和Packard基金会得到支持。

-peack-

编辑报告：追随抽象。

“在侏罗纪查查中的HomeThermy和Crypsis的软组织证据”

DOI：10.1038 / s41586-018-0775-x

作者：Johan Lindgren，Carl Alwmark，Mats E. Eriksson，Martin Jarenmark，Anders Engdahl，Ola Gustafsson，IreneRodríguez-Meizoso，每个Uvdal，隆德大学;瑞典研究机构彼得Sjövall;Volker Thiel，Gottingen大学;Shosuke Ito，Kazumasa Wakamatsu，富士塔卫生大学;罗尔夫·哈夫，乌斯沃尔姆丝·哈夫;本杰明kear，每e. ahlberg，乌普萨拉大学;Sven Sanchs，Naturkunde-Museum Bielefeld;Federica Marone，Paul Scherrer Institute;兵库大大学Takeo Kuriyama;Chalmers理工大学Per Malmberg; Aurélien Thomen, University of Gothenburg; Makoto Ojika, Nagoya University; Mary Schweitzer, North Carolina State University and the NC Museum of Natural Sciences; Wenxia Zheng, North Carolina State University
发表：性质

文摘:
鱼龙是一种已经灭绝的海洋爬行动物，外表与现代齿鲸非常相似。我们在这里表明，这种相似性不仅仅是表面上的。我们采用了一种新的多学科实验方法来描述在一个异常保存的早侏罗世鱼龙标本中表皮组织的细胞和分子组成Stenopterygius．我们的分析恢复了仍然灵活的原始无鳞皮肤残余，包括形态学上不同的表皮和真皮层。它们下面是绝缘的脂肪，可以增强流线型、浮力和恒温。此外，我们还鉴定了内源性的蛋白质和脂质成分，以及含有真黑色素色素的角质形成细胞和分支黑色素细胞。黑素细胞在全身的分布变化暗示了反遮光，可能是通过对颜色的生理调节来增强，从而实现光保护、隐藏和/或温度调节。鱼龙与现存海洋羊膜的趋同因此延伸到超微结构和分子水平，反映了它们共同适应远洋生活的无处不在的限制。