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关于软组织结构和天然蛋白质可以在整个地质时期内保存的现有观念存在争议，因为这种保存方法尚待研究和明确定义。在一项新研究中，美国工程，古生物学，生物科学，材料与工程和美国先进光源部门的Elizabeth M. Boatman及其同事测试了保存的组织结构的交联机制。他们使用两种非酶结构蛋白机制，芬顿化学和糖基化来证明其可能的作用，以保护从霸王龙（T. rex）皮质骨中恢复的血管结构。; USNM 555 000，以前是MOR 555）。他们通过成像，衍射，光谱学和免疫组织化学证明了化石血管组织的内生性（随机性）以及最外层血管层中I型胶原的存在。

他们从霸王龙容器的同步加速傅立叶变换红外（SR-FTIR）研究中获得数据，以分析其交联特性，并将其与用两种技术相似处理过的对照鸡样品进行比较。研究人员提供了化石组织化学状态的X射线微探针分析，以支持霸王龙的血管保存，这是使用研究方法所观察到的。船夫等。他提出，观察到的组织稳定交联将在中生代骨骼成分中保留其他微血管组织方面发挥重要作用。该工作现已发表在《科学报告》上。

古生物学家已经从包括非禽类恐龙在内的化石脊椎动物的骨骼中恢复了空心，柔韧，透明的血管状结构，并应用了许多技术来鉴定其内源蛋白质，例如胶原蛋白和弹性蛋白。研究人员使用质谱测序法来鉴定从非禽类恐龙中回收的分离的血管，以支持过去存在脊椎动物特异性血管蛋白。例如，他们记录了通过脱盐释放蛋白质后I型胶原蛋白典型的标志性67纳米带状分布随后进行了进一步的研究，利用FTIR和Raman分析验证了大约1.9亿年前蜥脚类恐龙肋骨的血管中I型胶原的存在。尽管研究团队已经开发出多种方法来解释意外的保存，但对拟议机制的实验测试仍需要常规且广泛地进行。

霸王龙的软组织和蛋白质保存机制

在目前的工作中，Boatman等人。确定并测试了一组实验的可能贡献，这些实验可保持霸王龙化石的紧凑型骨的器皿状结构。他们希望这项工作为进一步研究保存从中生代或更近的化石中回收的软组织奠定基础。脊椎动物血管壁包含三个不同的层，包括内膜（最内层），中膜和外膜（最外层）。由于其独特的分子组成，科学家可以在形态上和化学上区分这些成分。例如，弹性蛋白是一种针对脊椎动物的螺旋蛋白，可抵抗压力变化在血管壁上。胶原蛋白也是脊椎动物特有的，并且构成血管的主要部分以用作其结构基础。由于弹性蛋白和胶原蛋白具有在分子结构和组成上可识别的标志性特征，因此，Boatman等人（2006年）发表了论文。建议研究残余恐龙血管内的两种蛋白质。

左：SR-FTIR分析。SR-FTIR光谱中未处理和已处理的鸡I型胶原的酰胺I亚带定位。图中显示了子带（β-折叠，〜1633 cm-1；三螺旋，〜1658-1660 cm-1；分子间，〜1683-1690 cm-1）。红色痕迹表示实验曲线的二阶导数。尽管分子间子带通常以较低的波数出现，但识别的值是每个二阶导数迹线中最接近的局部最小值，并且始终出现在所有样本中。因此，在此样本中，分子间子带的索引为1697-1699 cm-1。右：USNM 555000皮质骨的SEM图像。（a）骨折表面表现出明显的骨质特征（o）主要是在纵切面，腔隙性骨腔（ol；白色虚线圆），质地细腻，与骨骼中矿化的胶原纤维一致。背向散射（BSE）图像。（b），抛光的（1200粒度）横截面（BSE图像）显示出清晰的骨质和骨细胞腔特征。充满矿物质的骨质骨（白色箭头）产生高度改变的血管结构，通过精心准备（沉淀，洗涤，在显微镜下选择）可以轻松地从SAXS，FTIR和TEM分析中消除。裂纹是由于湿度/压力的变化而引起的，并且是制备的假象。（c），抛光的（1200粒度）横截面（二次电子[SE]图像）显示出清晰的骨质和骨细胞腔特征。（d）骨的SE高度放大图像，在边缘显示纤维纹理（白色箭头），该现象通常在该样品的非矿物填充骨中观察到。这么薄 骨结构内部的纤维涂层被提议为中空的，柔软的血管结构。信用：科学报告，doi：10.1038 / s41598-019-51680-1
该研究小组假设早期的成岩作用（物理和化学作用）对霸王龙微血管从深部存活的贡献。为了测试这一点，Boatman等人。首先进行了SR-FTIR分析，以了解其鸡I型胶原蛋白对照样品中的交联特性。他们使用Fenton试剂或离子催化糖基化技术诱导蛋白质中的交联，然后使用传输SR-FTIR测试每个组织。他们观察到在鸡组织中形成的分子内交联是不成熟的，因为它们没有暴露于形成分子间交联或高级糖基化终产物（AGEs）所必需的途径。

为了测试霸王龙血管内源蛋白的结构，科学家从脱矿质的霸王龙皮质骨中释放出三种类型的血管。然后，他们使用可见光显微镜（VLM）将其表征为：

广泛的棕褐色柔韧性网络
碎片状的不透明结构
碎片半透明结构
他们将能量色散X射线光谱仪（EDS）与扫描电子显微镜（SEM）以及微聚焦X射线荧光（µXRF）光谱仪结合使用，以确认在不同组成的组织样本中观察到的差异。该团队专注于柔韧的血管网络，因为它们类似于现有的骨骼组织，大概保持了最小的变化。

左：霸王龙血管组织的显微图像和原纤维胶原蛋白条带的相关分析。（a）霸王龙软组织的透射VLM显示出广泛的中空，柔韧性，血管结构和典型的棕色色调网络。（b）容器表面的SEM图像。（c）（b）细节特征与胶原纤维束（胶原纤维，“ f”；胶原纤维，“ CF”）一致的放大图像。测量的平均原纤维宽度为110nm，并且平均纤维宽度为1.0μm。（d）在纵向血管横截面中观察到的纤维特征的TEM图像。（e）c框1和2和c以及（f）3、4、5 in框（d）中带状纹理的强度曲线，具有示例峰峰距离（SEM平均值为〜74 nm; TEM为〜56 nm ）以红色标注。右图：有机物的图像和化学分析，组织脱矿质后，褐色的霸王龙血管和矿化的血管系统释放。（a），从霸王龙中释放出来的典型血管碎片的光学显微镜图像。（b），a中白色矩形的放大图像，描绘了褐色，柔韧的有机容器（ov）碎片和两种类型的矿化铸件：不透明形式和半透明形式。（c），类似血管碎片的SEM图像。（d），c中白色矩形的放大图像，其中已识别出三种血管碎片类型，并在e中明确了EDS分析的位置。（e），EDS分析确定不透明的容器铸件为氧化铁形式（底部，红色），半透明的容器铸件为BaSO4（顶部，蓝色）。信用：从霸王龙中释放出来的典型血管碎片的光学显微镜图像。（b），a中白色矩形的放大图像，描绘了褐色，柔韧的有机容器（ov）碎片和两种类型的矿化铸件：不透明形式和半透明形式。（c），类似血管碎片的SEM图像。（d），c中白色矩形的放大图像，其中已识别出三种血管碎片类型，并在e中明确了EDS分析的位置。（e），EDS分析确定不透明的容器铸件为氧化铁形式（底部，红色），半透明的容器铸件为BaSO4（顶部，蓝色）。信用：从霸王龙中释放出来的典型血管碎片的光学显微镜图像。（b），a中白色矩形的放大图像，描绘了褐色，柔韧的有机容器（ov）碎片和两种类型的矿化铸件：不透明形式和半透明形式。（c），类似血管碎片的SEM图像。（d），c中白色矩形的放大图像，其中已识别出三种血管碎片类型，并在e中明确了EDS分析的位置。（e），EDS分析确定不透明的容器铸件为氧化铁形式（底部，红色），半透明的容器铸件为BaSO4（顶部，蓝色）。信用：相似血管碎片的SEM图像。（d），c中白色矩形的放大图像，其中已识别出三种血管碎片类型，并在e中明确了EDS分析的位置。（e），EDS分析确定不透明的容器铸件为氧化铁形式（底部，红色），半透明的容器铸件为BaSO4（顶部，蓝色）。信用：相似血管碎片的SEM图像。（d），c中白色矩形的放大图像，其中已识别出三种血管碎片类型，并在e中明确了EDS分析的位置。（e），EDS分析确定不透明的容器铸件为氧化铁形式（底部，红色），半透明的容器铸件为BaSO4（顶部，蓝色）。信用：科学报告，doi：10.1038 / s41598-019-51680-1
当船夫等。使用SEM 研究了柔韧的霸王龙血管，他们观察到了最外层的纤维结构。合并的特征与从皮质骨释放的现有血管和原纤维胶原中观察到的特征一致。该小组分析了霸王龙血管的SR-FTIR光谱，以检测在治疗的现存和古老组织中观察到的显性谱带。值得注意的是，恐龙组织的酰胺I带位于与成熟的（交联的）原纤维胶原相一致的主要α-螺旋结构上。然后，研究小组进行了免疫组织化学（IHC）研究，以鉴定弹性蛋白和I型胶原蛋白的蛋白质特异性表位。

科学家产生了针对现有脉管系统所有组件的抗体，以观察到恐龙血管壁上的正向结合。他们使用荧光滤光片捕获了抗体-抗原复合物的定位和分布（绿色荧光）。恐龙血管对肌动蛋白抗体的反应表现为薄而均匀分布的层。针对肌肉蛋白原肌球蛋白产生的抗体以更高的强度出现在血管壁上。尽管弹性蛋白抗体显示出更高的强度，但恐龙血管也表明存在I型胶原蛋白抗体。由于高度的进化保守性，这两种蛋白质是化石研究的良好靶标在某些地区。他们没有观察到恐龙血管对细菌肽聚糖抗体的反应性（表明无微生物污染）。

霸王龙组织显示出与现存血管组织的蛋白质成分结合的阳性抗体。（a，c，e，g，i，k，m，o）是合成图像，其中对应于抗体-抗原复合物的荧光重叠在血管切片的VLM图像上，相邻图像（b，d，f，h， j，l，n，p）使用荧光滤光片捕获。（a–d）阴性对照未观察到虚假结合，在阴性对照中，血管暴露于针对所用其他所有抗体（例如小鼠（a，b）和兔（c，d））的宿主物种产生的二抗。（e，f）在薄而均匀分布的层中可以看到恐龙血管与肌动蛋白抗体的正结合，而（g，h）肌肉原肌球蛋白抗体的结合更广泛。（i，j）I型胶原和（k，l）弹性蛋白的抗体均与这些霸王龙血管阳性结合。（m，n）针对鸵鸟血红蛋白的抗体表现出相对较低的结合强度。（o，p）未观察到恐龙容器与针对细菌肽聚糖的抗体的反应性（表明无污染）。信用：科学报告，doi：10.1038 / s41598-019-51680-1
船夫等。测试霸王龙的血管结构，以了解验尸后结构蛋白的交联是否增强了它们对降解或成岩作用的抵抗力。为此，他们使用SR-FTIR透射光谱研究了原纤维胶原蛋白，以提示组织结构保存过程中的验尸交联。这些光谱特征以前被记录过，但没有与侏罗纪的sauropodomorphmorphs和白垩纪骨讨论。然后，科学家处理散装霸王龙组织与硼氢化钠（添加NaBH 4）以减少未成熟交联中的羰基并增加非肽羰基的吸收强度。霸王龙组织中的碳水化合物吸收带与AGEs（高级糖化终产物）一致。治疗后，数据表明霸王龙组织同时具有分子内和分子间交联类型。

当科学家使用µXRF对组织中的元素进行标测时，他们发现铁（Fe）是恐龙血管组织中唯一浓缩的金属，同时记录了半透明血管铸模中的钡（Ba）。使用扩展的X射线吸收近边缘结构显微镜，他们观察到Fe 3+嵌入血管壁。研究人员表明存在细微的针铁矿（α-FeO​​（OH））。一种先前在两个不同的恐龙标本中检出的血管组织中的矿物。

页首：霸王龙血管组织的SR-FTIR分析，NaBH4减少霸王龙血管组织，未经处理的鸡I型胶原蛋白以及用Fenton试剂和铁催化糖基化处理的鸡I型胶原蛋白。（a，b）所有五个样品在非肽羰基和蛋白质酰胺I区的平均FTIR光谱。（a）用NaBH4处理霸王龙的血管组织后，非肽羰基带显着减少，从而减少了（未成熟的）肽交联。恐龙组织的蓝移酰胺I带，Fenton试剂处理过的I型鸡胶原蛋白和铁催化糖基化处理过的I型鸡胶原蛋白表明，随着能量的增加，α-螺旋结构（〜1660 cm-1）增加三螺旋和分子间子带越来越占主导地位。醛羰基的发展 两种处理过的鸡组织中的酮醛和/或未成熟的酮亚胺带均与恐龙组织中的强羰基带一致。底部：有机和矿化的霸王龙血管组织的微X射线荧光（u-XRF）绘图显示了多种金属的存在。硫，铁和钡是容器样品中鉴定出的主要元素。两个（a，b表示Ba和Fe）和三个（c，d表示S，Ba和Fe）原子种类的复合图显示，Fe主要与有机血管组织相关，而S和Ba主要与有机血管组织相关。半透明的矿化容器铸件。信用：有机和矿化的霸王龙血管组织的微X射线荧光（u-XRF）绘图显示了多种金属的存在。硫，铁和钡是容器样品中鉴定出的主要元素。两个（a，b表示Ba和Fe）和三个（c，d表示S，Ba和Fe）原子种类的复合图显示，Fe主要与有机血管组织相关，而S和Ba主要与有机血管组织相关。半透明的矿化容器铸件。信用：有机和矿化的霸王龙血管组织的微X射线荧光（u-XRF）绘图显示了多种金属的存在。硫，铁和钡是容器样品中鉴定出的主要元素。两个（a，b表示Ba和Fe）和三个（c，d表示S，Ba和Fe）原子种类的复合图显示，Fe主要与有机血管组织相关，而S和Ba主要与有机血管组织相关。半透明的矿化容器铸件。信用：而S和Ba主要与半透明的矿化器皿铸件有关。信用：而S和Ba主要与半透明的矿化器皿铸件有关。信用：科学报告，doi：10.1038 / s41598-019-51680-1
这样，伊丽莎白·M·博特曼及其同事证明了软组织恐龙结构内存在脊椎动物物种内源性蛋白质。其中包括与现存脊椎动物脉管系统一致的 I型胶原蛋白的存在。数据支持生物体死亡后稳定生物分子和血管结构的两步机制，以促进其在骨骼元素中的保存。该团队假设铁介导的芬顿和糖基化途径可能有助于增强霸王龙血管内和周围的弹性蛋白和纤维状胶原的组织寿命。这两个过程都可以被过渡金属物质（例如铁）催化，以定义铁在结构蛋白交联中的核心作用。羟基氧化铁沉淀的形成完全支持了这一想法。

数据代表了从霸王龙标本USNM 555000 中回收的血管组织的首次全面化学和分子表征。结果阐明了在分子水平上可能发生的化石过程。研究人员认为，已证明的技术将有助于开发综合机制，以长期稳定地保持血管组织在深夜的存活。

食草恐龙在1.8亿年的中生代时期经历了许多次进化，尽管它们并非都以相同的方式咀嚼，吞咽和消化食物，但一些特定的策略却一次又一次地出现。对160种非禽类恐龙的头骨进行的一项调查显示，这些灭绝的爬行动物的不同家族的食草动物的头骨和牙齿具有共同特征。这些以植物为食的恐龙趋同进化的新例子出现在12月5日的《当代生物学》杂志上。

共同资深作家戴维·J·巴顿（David J. Button）说：“人们通常认为恐龙是灭绝的天鹅，或者它们是一种失败的物种。但是，就不同物种的解剖结构如何演化（尤其是在食草动物方面）而言，它们实际上是非常成功的。”伦敦自然历史博物馆的古生物学家。

通过观察草食性和食肉性恐龙头骨，巴顿和共同资深作家，北卡罗来纳州立大学教授，北卡罗莱纳州自然科学博物馆古生物学负责人Lindsay Zanno发现，尽管恐龙有很多吃食的方式类似的食物在进化过程中，甚至在不相关的物种中，也会出现一些特征。

食草恐龙有各种形状和大小。有些人的牙齿像马一样呆滞而扁平，而另一些人的象喙则象乌龟。一些人长出像长颈鹿一样高耸的脖子，而另一些人则模仿犀牛矮矮胖胖的身材。巴顿解释说：“尽管如此，我们仍可以看到这些原本非常不同的食草恐龙群之间的共同特征在头骨中的演变。”

食草恐龙谱系的头骨解剖图在进化过程中以类似的方式发生变化。信用：按钮，当前生物学
他说：“例如，鸵鸟状的似龙恐龙和巨型钛龙都独立地进化出细长的头骨和较弱的咬合，而角状角足类动物和瞪羚的鸟脚类恐龙的下颌和牙齿则更强大。” 这是趋同进化的结果，其中对植物饮食的适应导致了不同恐龙群体中共有性状的进化。

不相干的食草恐龙演化出钝齿，长头骨，特殊咬合

研究人员假设某些特征在食植物者中最常见。头部移动缓慢且牙齿呆滞的慢速恐龙可能很难将其颚部包裹在另一只恐龙的脖子上，这被认为像霸王龙这样的食肉动物很容易做到。相反，吃植物会带来其他挑战，例如打磨坚硬的植物茎。

巴顿说：“在咬合速度和咬合效率之间需要权衡。” “如果你是草食性动物，那么你真的不需要速度，因为植物的移动速度不是很快。”

在不同的草食性恐龙谱系中观察到平行发展的头骨解剖结构变化的说明。信用：按钮，当前生物学
但是，这种功能分析的一些结果使研究人员感到惊讶。在调查甲齿龙，铠甲状，犰狳类植物食恐龙，小牙齿和大胃腔的饮食习惯时，就是这种情况。研究人员以前认为，具有这些特征的恐龙通常会吞食几乎整个食物，并使肠道分解。“在我们的研究结果中，我们发现甲龙实际上可能比人们通常认为的要彻底地咀嚼食物。所以，这很有趣，”巴顿说。

将来，巴顿和扎诺希望看到食草恐龙的整个骨架具有相似的，重复出现的特征。他们还计划扩大这项工作，以更好地了解食肉动物的主要特征，尽管巴顿承认食植物者将永远是他最喜欢研究的恐龙。

他说：“人们认为食肉恐龙是超级刺激和酷炫的动物，因为它们跑得快，会杀死东西。” “但是我认为以植物为食的恐龙进化的方式更加有趣和复杂。这就是这项工作如此令人兴奋的原因。”

来自巴西圣玛丽亚大学和圣保罗大学的一组研究人员发现并鉴定了迄今为止最古老的食肉恐龙化石。该小组在《PeerJ》杂志上发表的论文中描述了他们的发现以及他们认为该发现与恐龙历史相符的地方。

研究人员报告说，他们在南里奥格兰德州圣玛丽亚市附近挖掘时发现了化石。他们将其命名为“ Gnathovorax cabreirai”，该名称结合了因这项发现而闻名的研究员的名字Sergio Furtado Cabreira，加上宽松的拉丁语翻译，意思是“吞噬事物的下巴”。研究人员认为，这是食肉恐龙最古老的例子。他们将化石的年代定为大约2.33亿年前，这将其定为三叠纪，当时南美仍是Pangaea的一部分。他们报告说化石完好无损，状况非常好，以至于他们能够将头放在CT扫描仪中，从而为他们提供了有关远古生物大脑的一些信息。他们认为它具有良好的平衡性和良好的视力，这将有助于恐龙使用其锋利的牙齿和爪子捕获并食用猎物的两个特征。他们还报告说，该恐龙长约三米，重约一吨，大小与现代马差不多。由于年代久远，研究人员认为化石代表了最高的捕食者，也是它所居住地区中最大的。

巴西出土的最古老的食肉恐龙化石

对化石骨骼的研究表明，G。cabreirai与一组称为兽脚亚目的恐龙有关，它们是兽脚亚目。这一发现表明，G。cabreirai可以用来更好地了解早期食肉恐龙的特征，这些恐龙早在更著名的霸王龙（暴龙）之前就已经存在了，这种恐龙规模更大，并在数千万年后出现。他们指出，该时期恐龙的化石证据十分稀少，这使得新发现更加重要。

研究人员发现了来自澳大利亚的第一批小恐龙。在维多利亚州南海岸和新南威尔士州内陆小镇闪电岭附近的多个地点发现了这些骨头。一些骨头是如此之细，以至于它们可能来自那些仍在鸡蛋中而死亡的动物。来自维多利亚州的稍大的骨头来自最近孵化但可能被巢捆绑的动物。

这项研究是由新英格兰大学古科学研究中心和闪电岭的澳大利亚蛋白石中心的古生物学家进行的。

这些骨头来自小体形的鸟脚类恐龙（两个腿的食草动物，成年后重约20千克），类似于Weewarrasaurus（最近在闪电岭的同一团队的成员中发现）。相比之下，婴儿恐龙死亡时仅重约200克，比一杯水的重量还轻。

虽然没有发现鸡蛋本身，研究人员使用年轮在骨骼，类似于树干环，估算动物的年龄。博士贾斯汀·基奇纳（Justin Kitchener）表示：“年龄通常是通过计算年轮来估算的，但是我们无法用丢失了内部细节的两个最小的样本来做到这一点。” 新英格兰大学的学生，他也是这项研究的负责人。“为了解决这个问题，我们将这些骨骼的大小与维多利亚时代恐龙的年轮大小进行了比较。这种比较有把握地使它们处于早期生长阶段，可能在孵化之前或孵化点附近。”

在澳大利亚发现的小恐龙

艺术家描绘的一种鸟足类恐龙趋于巢穴。图片来源：James Kuether
1亿年前，当这些动物出生时，澳大利亚距离两极更近了。澳大利亚东南部可能在60°S至70°S之间，相当于现代格陵兰岛。尽管这些纬度的气候比今天南半球的今天要温暖得多，但像一些南极企鹅一样，这些恐龙本来会经历漫长的黑暗冬天，并且可能会挖洞或冬眠以生存。

由于它们是如此的细腻，蛋壳和微小的骨头很少能生存下来成为化石。新英格兰大学古生物学家菲尔·贝尔博士说：“我们有从北极附近孵化出大小恐龙的例子，但这是我们第一次在南半球的任何地方看到这种东西。”认识到闪电山脊中细小骨头的重要性。“这是我们掌握的这些动物在何处繁殖和成长的第一个线索。”