通常，动物化石遗骸是由骨骼碎片或早已灭绝的生物的印痕形成的。但有时，特定的地点会具备保存更多物品的绝佳条件。来自俄克拉荷马州南部一个早已填埋的洞穴网络和活跃的采石场 Richards Spur，一群古生物学家表示，他们已经识别并描述了有史以来发现的最古老的爬行动物化石皮肤。软组织化石非常罕见——这是通过一系列偶然事件实现的。它提供了对一个比哺乳动物和最古老的恐龙还要早的遥远进化过去的瞥见。
这块指甲盖大小、薄如纸张的皮肤样本，在 1 月 10 日的《Current Biology》杂志上发表的 一篇研究中被描述，其中还包含其他化石发现。这块古老的爬行动物皮肤碎片，估计有 2.86 亿至 2.89 亿年的历史。这是仅次于最古老样本的 2100 万年前，也是与来自晚侏罗世的木乃伊化恐龙等可比样本相比，大多数样本都要早 1.3 亿多年前，多伦多大学古生物学硕士生、该研究的主要作者 Ethan Mooney 说道。
化石的估计年龄基于它们的发现地点。Mooney 表示，Richards Spur 曾经是一个开放的石灰岩洞穴，但在 2.86 亿至 2.89 亿年前，它被粘土和泥浆沉积物填满。在这个填充过程中，洞穴停止形成，因此洞穴中存在的最新形成的钟乳石环代表了沉积物及其所含化石的大致年龄，这是根据使用铀铅放射性同位素测年的 先前研究得出的。
美国自然历史博物馆的古生物学家和策展人 Roger Benson（未参与此研究）也同意这些方法和假设是可靠的。他在一封电子邮件中写道：“所有证据，特别是存在的化石群落类型，都与早期二叠纪（约 3 亿至 2.73 亿年前）的年龄相符。”
除了这块“真正的皮肤”化石外，研究人员还记录了多处皮肤印痕——这是一种更常见的化石类型。但与印痕不同的是，印痕基本上是将动物的轮廓压印在石头上，研究人员能够评估他们最引人注目的化石的横截面，并识别出本应无法得知的层状结构和细节。
“起初我们以为它们是断裂的骨头，”该研究的合著者、多伦多大学博士生 Tea Maho 谈到所有表皮化石时说道。她说，这块皮肤“很容易被忽略，直到我们用显微镜观察。”然后，他们才清楚地看到保存的软组织，这对于如此古老的样本来说是非常罕见的。
通常，软组织在化石化之前会迅速分解。但 Richards Spur 是古生物学发现的热点地区。研究表明，缺氧的沉积物和洞穴系统中的渗油有助于保存碰巧掉落的史前动物和尸体。在这种环境下，皮肤被木乃伊化——这是古生物学中，有机物在腐烂前干燥的技术术语。由于该地点也是一个活跃的采矿区，新的化石层不断被发现。
Mooney 说：“软组织结构能够被保存下来，并在开采过程中幸存至今，最终被我们发现并描述，这本身就是一个相当令人难以置信的故事。”特别是考虑到保存的表皮是多么脆弱。“如果你压得太用力，它就会裂开，”Maho 说。幸运的是，为了我们对脊椎动物历史的理解，科学家们足够小心，避免了将皮肤样本变成尘土。
尽管他们无法确定皮肤标本来自哪种动物，但 Maho 和 Mooney 有一个想法。Captorhinus aguti 是一种蜥蜴状动物，已知在二叠纪时期在该地区很常见。它有四条腿，一条尾巴，身长约 10 英寸，食性杂食——吃昆虫、小型脊椎动物，偶尔也吃植物。在同一地点发现了 C. aguti 的化石骨骼遗骸，皮肤样本的某些方面与这些较大化石的特征相似。
Mooney 指出，这件新描述的标本不仅是最古老的爬行动物皮肤，也是迄今为止发现的最古老羊膜动物皮肤。羊膜动物是包括爬行动物、鸟类和哺乳动物在内的动物亚类，这一发现为我们了解动物生物学的一个关键时刻提供了见解。“它来自于我们所知的生命演化中的一个关键时期。它代表了高等脊椎动物演化的第一章”，从鱼类和两栖类到不必依赖水生栖息地生存或繁殖的生物。皮肤是人体最大的器官，在水分调节中起着重要作用。古生物学家长期以来一直认为，良好的皮肤对早期陆生动物非常重要，现在有了更多的化石证据来支持这一观点，他补充道。
令人难以置信的是，根据这项研究，这块约 2.89 亿年的标本与现代鳄鱼的皮肤非常相似。活着的鳄鱼和这块古老的保存的表皮都具有类似鹅卵石的纹理和不重叠的鳞片图案。Mooney 说，这种相似性进一步证明了皮肤在适应陆地生活中的重要作用。“我们拥有其中一种最早期爬行动物的例子，并且它与我们现在在现代爬行动物中看到的非常一致，这强调了这种结构的重要性以及它在其工作中取得的巨大成功。”
Mooney 说，近 3 亿年前，“生命看起来会非常不同。”但爬行动物的皮肤可能并非如此。
