科学家创造了实验室培养的琥珀状树脂来研究化石保存

芝加哥菲尔德博物馆和科学进步基金会报告称，松树脂的沉积物包裹成熟会产生一种硬化的半透明物质，在外观、质地和化学特征上与天然柯巴脂和琥珀非常相似

琥珀和柯巴脂是化石树树脂，因其数百万年来保存精致的动植物遗骸而备受珍视，为研究人员提供了独特的过去一瞥。避免了破坏性化学分析，因为琥珀和柯巴石夹杂物非常罕见，任何取样都会对这些独特的标本造成不可逆转的损坏

创建实验室制造的树脂模拟物将提供一种可以牺牲用于破坏性测试的材料。通过首先使用合成类似物来开发和验证化学分析方法，研究人员可以了解哪些测试最有效以及预期的结果

之前的研究将化石树脂的形成描述为挥发性化合物损失和树脂成分聚合的产物，但实验室方法缺乏在现实埋藏条件下复制这些过程的能力

发表在《科学报告》上的这项研究“沉积物中松脂的实验性成熟，以研究合成柯巴脂和琥珀的形成”中，科学家们加热并加压包裹在粘土中的新鲜松脂，试图将其转化，模仿并加速树脂在变成柯巴脂和琥珀过程中可能自然经历的化学过程

树脂是从芝加哥植物园的一棵山松（Pinus mugo）和两棵苏格兰松（Pinu sylvestris）中采集的。样品在159至241巴的压力下在膨润土粘土片中压实，并在130°C至150°C的温度下加热19至41小时

数字光学显微镜显示，成熟的树脂从不透明的淡白色材料转变为具有黄橙棕色的脆性半透明物质。显微镜检查发现贝壳状破裂、流线、交叉偏振光下的双折射和内部气囊

红外光谱显示树脂发生化学变化，包括1700 cm¹处羰基（C=O）信号减少。这种模式也出现在天然柯帕石和始新世波罗的海琥珀中，表明实验树脂经历了类似的化学老化。这些光谱变化与挥发性萜类化合物的损失以及剩余二萜化合物的潜在聚合或交联相一致

结果表明，实验室条件促使挥发性和不稳定成分流失到周围的沉积物中，同时保留和化学改变了稳定的树脂成分。该实验从潮湿、粘稠、有时有香味的树树脂中生产出一种硬化、半透明的材料

虽然所得树脂具有典型的柯巴脂和琥珀色特征，但在化学上可能并不完全相同，特别是在聚合方面。未来的实验将完善温度和压力参数，并探索以可聚合二萜类化合物闻名的分类群中的树脂来源，以实现更接近天然琥珀的保真度 More information: Evan T. Saitta et al, Experimental maturation of pine resin in sediment to investigate the formation of synthetic copal and amber, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-89448-5

Journal information: Scientific Reports