中新网北京11月3日电 (记者 孙自法)斑彩石,这一色彩绚丽的菊石壳化石,其艳丽的外观不仅令人着迷,更吸引了众多研究者的目光。人们一直好奇,这种宝石般的色彩究竟从何而来?近日,一项古生物学研究为我们揭开了这一谜团。

宝石斑彩石的鲜艳色彩(图片来自:今井宏明)。施普林格·自然 供图
据施普林格·自然旗下开放获取学术期刊《科学报告》最新发表的一篇古生物学论文,研究人员通过实验深入探究了斑彩石内艳丽色彩的起源。研究发现,这些色彩主要来源于光线在矿物霰石片层的反射,以及贝壳珍珠层内统一厚度层的均匀分布。
论文介绍,斑彩石的颜色源自一个保存完好的贝壳珍珠层,即珍珠母。它由矿物霰石片层与少量蛋白质等有机物质共同构成。尽管此前普遍认为斑彩石的色彩形成于光与这些片层的相互作用,但这一色彩起源一直未得到实验验证。

宝石斑彩石的鲜艳色彩(图片来自:今井宏明)。施普林格·自然 供图
在本项研究中,论文通讯作者、日本庆应义塾大学的今井宏明(Hiroaki Imai)及其同事,运用电子显微镜与模拟技术,对来自加拿大阿尔伯塔省的斑彩石标本的结构与光学特性进行了深入研究。他们还将这些特性与一个马达加斯加菊石化石中的浅色珍珠贝壳,以及鲍鱼壳和鹦鹉螺壳的特性进行了对比。研究发现,所有样本中均存在堆叠的霰石片层,但这些片层的厚度及间隙大小存在差异。进一步的研究揭示,斑彩石色彩的亮度主要来源于光线在霰石片层4纳米宽间隙的反射,以及贝壳珍珠层内统一厚度层的均匀分布。
论文作者指出,其他样本中的贝壳珍珠颜色较浅,原因可能是霰石片层间隙较大或缺乏间隙、间隙内存在有机物质,或是贝壳珍珠内的分层结构分布不均。

宝石斑彩石的鲜艳色彩(图片来自:今井宏明)。施普林格·自然 供图
研究人员总结认为,这项关于斑彩石色彩起源的研究结果,不仅增进了我们对自然界色彩形成机制的理解,还有望为研发出不褪色的彩色颜料提供新的思路。(完)