找到世界上最古老的顏色 藍菌化石提煉出的粉紅色

by:時穿
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最近,澳洲國立大學的研究團隊找到了「世界上現存最古老的顏色」──亮粉紅色。

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圖為研究人員手持有 11億年歷史的油頁岩配製而成的有機溶液,可以從玻璃管中看到中間有一段的顏色偏粉橘色。

Photo: Newsweek

挖石油挖到11億年前的油頁岩

十年前,曾有一家石油公司到西非茅利塔尼亞的陶代尼盆地(Taoudeni Basin),他們希望能在撒哈拉沙漠地底下找到石油。

這家石油公司在地底數百公尺深處挖到了一塊深黑色的油頁岩(oily shale)後,便將這塊油頁岩送到澳洲國立大學進行檢驗。接著,澳洲國立大學的研究團隊從這塊油頁岩當中,提煉出了距今 11億年前的天然色素、顏料。

可以是血紅色、深紫色或亮粉紅色

澳洲國立大學古生物化學助理教授布魯克斯(Jochen Brocks)說,當他的學生蓋內利(Nur Gueneli)在實驗室裡發現這個顏色時,他聽到實驗室傳來的驚呼聲,蓋內利不敢相信她找到了什麼──亮粉紅色的分子。

這次研究發現的亮粉紅色是稀釋過後的顏色,如果在濃縮狀態下,顏色變化從血紅色到深紫色都有。

圖為萃取出來的粉紅色分子,這種有色分子在不同濃度下呈現出來的顏色會不同。

萃取方法就和咖啡一樣

在萃取方法上,蓋內利先將頁岩石磨碎成粉末狀,再從這些粉末配製而成的有機溶液當中萃取出顏料。布魯克斯形容,這種方法就像咖啡機從咖啡粉萃取出咖啡一樣。

蓋內利表示,這種亮粉紅色是從藍菌(cyanobacteria)化石當中萃取出來的,當時這些光合生物生活在古代海洋裡,但現今那些古代海洋早已經不復存在了。

「這真是太神奇了」

布魯克斯也說,當蓋內利發現這種在陽光底下看起來像是霓虹的粉紅色時,他還以為這個東西是不是其他物質被汙染過,「生物顏色(biological colour)可以存活這麼長的時間,這真是太神奇了」。

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圖為 2013年,英國 60周年玩具展的會場裡,出現了一隻暴龍玩具。

Getty Images

這比暴龍還老了十倍

布魯克斯進一步解釋道,如果今天有人找到了 1億年前的暴龍骨頭化石,「它也會有一種顏色,可能是灰色或棕色」,但我們不會因此知道暴龍皮膚、外觀上看起來會是什麼顏色。

「如果你能找到保存完善的暴龍皮膚化石,完整到連暴龍原始的皮膚顏色都被保存了下來,假設這是藍色或綠色好了,這會很驚人」,原理上這個過程就和這次研究發現的結果一樣,「實際上這些是分子,是世界上最古老的有色分子」、「我們發現的東西比典型的暴龍還老了十倍」。

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圖為粉紅色的藍菌(pink cyanobacteria),藍菌是可利用光合作用獲得能量的原核生物總稱,不同種類的藍菌有不同的顏色。

Photo: Jasper Nance

粉紅分子有助於理解地球生物的演變

布魯克斯繼續說道,這次研究發現的有色分子,是來自於微生物而非像暴龍般的大型生物,這是因為在 11億年前並沒有動物存在。

他認為,這次的研究不單只是找到了最古老的有色分子,由於這種分子是由藍菌製造出來的,這有助於理解地球上生物型態的演變。

當時沒有動物的原因和藍菌有關

布魯克斯說:「10億年前,微小的藍菌在海洋的生物鏈占有主導地位,這有助於解釋為什麼當時沒有動物存在。」

「藻類雖然一樣很微小,但藻類的體積比藍菌大了 1千倍,也是更豐富的食物來源。」

「大約 6.5億年前,藍菌開始消失、藻類迅速蔓延,這提供了爆發性的能量讓複雜生物系統開始演化,讓大型動物包括人類在內,能夠在地球上成長茁壯。」

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這次的研究證實了,11億年前的海洋由藍菌掌握了主導權,在食物不足的情況下,大型生物難以生存。圖為一隻鬣蜥(iguana)在石頭上享受日光浴。

Photo: Simon Matzinger

「解決一個重大的科學問題」

這份研究已經刊載在《美國國家科學院院刊》上,這次新發現的粉紅色分子比過去在古海洋生物中萃取出來的有色分子還早了 5億年。

比起發現最古老的有色分子,這份研究更著重於粉紅色分子證實了當時的海洋是由藍菌掌控整個環境,它們提供的食物有限而抑制了大型生物的出現。

布魯克斯說:「我不知道這些分子也可以解決一個重大的科學問題。」


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參考資料:
01 World's Oldest Colour Pigment Has Been Found in 1.1 Billion-Year-Old Fossils
02 Scientists have just discovered the world's oldest colour – and it's a billion-year-old bright pink
03 Scientists have discovered the world's oldest color. It's bright pink
04 Scientists discover world's oldest colour – bright pink