💡这项突破是什么?
中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队殷宗军研究员和孙伟辰博士等，联合中国地质大学（武汉）陈倩博士和吴素萍博士，利用三维X射线显微镜（3D-XRM）和聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）联用技术，对贵州瓮安生物群中的胚胎状化石进行了三维结构和原位成分分析，首次揭示了化石细胞核的内部结构和矿物组成特征。相关研究成果近日发表于Journal of Earth Science。
瓮安生物群是保存有大量多细胞藻类和早期动物胚胎化石的特异埋藏化石库，为研究早期生命演化提供了重要窗口。其中的胚胎状化石因其精美的细胞结构保存而备受关注。然而，传统显微技术难以无损地获取化石内部的三维结构信息，特别是细胞核等亚细胞结构的精细形态和原位成分信息。
在本研究中，研究人员首先利用3D-XRM对化石标本进行无损三维成像，获取了整体形态和内部结构信息。随后，针对化石中的细胞核区域，利用FIB-SEM进行了高分辨率三维切片成像和原位成分分析。通过将两种技术获取的三维图像无缝对接，从而，能够在纳米分辨率层级上全面了解细胞核结构和矿物组成信息。该研究重构了细胞核内的分层结构物理和化学信息，为理解细胞核的磷酸盐化过程与机制提供了新的视角。
同时，该研究展示了联合使用三维X射线显微镜和聚焦离子束扫描电子显微镜技术在三维微纳结构成像与原位成分探测方面的强大能力，它帮助研究人员实现了化石结构和原位成分的多维度、跨尺度分析。这项研究中开发的多种技术结合使用的方法不仅有望在古生物学领域得到更广泛的应用，而且在岩石学、沉积学、油气资源勘探和天体生物学等多个领域都具有广泛的应用前景。相关技术已申请并获批发明专利一项（专利号ZL 2024 1 0162769.7）。
本研究得到了中国国家自然科学基金优青青年基金（编号42022010）、中国国家重点研发计划（编号2022YFF0800100）、中国科学院创新交叉团队项目（编号JCTD-2020-18）和中国科学院青年创新促进会优秀会员项目的支持。
论文相关信息：Qian Chen, Weichen Sun, Suping Wu, and Zongjun Yin*. 2024. Structural and Chemical Characterization of the Ediacaran Embryo-Like Fossils via the Combination of 3D-XRM and FIB-SEM Approaches. Journal of Earth Science, Vol. 35, No. 4, p. 1204-1214, August 2024，https://doi.org/10.1007/s12583-024-0008-1
3D-XRM和FIB-SEM联用技术方法的工作流程图
埃迪卡拉纪瓮安生物群胚胎状化石细胞核的三维结构和元素组成
