你好，这是本兔的第
73
篇推送。
在骨骼及其他矿化胶原材料（牙本质，牙骨质，以及矿化的肌腱）中的晶体非常小，并且形状为盘状，厚度只有2-4纳米。
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由于单层蛋白质的厚度至少有1纳米，因此单个晶体中包裹蛋白质或DNA这样的大分子是不太可能的。
出乎意料的是，用强氧化剂次氯酸钠处理磨成粉末的现代骨骼样品，并没有除去所有的蛋白质和DNA。
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将骨骼粉末置于扫描电子显微镜下观察，显示大量晶体形成交互生长的晶簇。
左：人骨中的单个盘状晶体，经次氯酸钠处理及超声分散。右：同一样品中未经分散处理的晶簇。
同时也可以证明骨胶原和DNA在骨化石中也都存在于这些晶簇之中，这些大分子的保存状况相比单纯的骨胶原和DNA而言要更好。
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因此骨骼，正如前面讨论的无脊椎动物矿化组织那样，也是一个良好的保护龛，大分子可以较好地保存在其中。
然而这个保护龛的保护能力并不如晶体内保护龛那么稳定，因为这些大分子实际上是捕获在交互生长的晶体之间，而这些晶体本身热力学上是不稳定的，小的晶体会溶解而形成大的晶体（第5章）。
这暗示了晶簇本身是不稳定的，随着时间推移，其间附着的大分子会暴露出来，进而被破坏，或者在成岩作用中，其它已经降解的小分子会混入晶簇之中。如果能够确定非常老的骨化石（比如8千万年的恐龙化石）中的骨胶原是否都保存于晶簇之间，将是非常有意义的。
有学者推断骨骼矿物和大分子（骨胶原、骨钙素等）之间紧密的联系能够使大分子变得稳定，从而得到保护。
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矿物晶体同样能够使骨胶原和其他蛋白质分子免受酶的降解。
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如果能确定大分子在骨化石中受到的保护有多大程度是因为这种晶簇的保护龛作用，将是非常有意义的。
除了骨骼之外，脊椎动物还产生其他包含交互生长的晶簇的矿化组织，它们可能比骨骼还要稳定。有一种形式的牙本质，管周牙本质，构成它的小颗粒盘状晶体与骨骼和管间牙本质相同，但是由于在成熟的管周牙本质中几乎不存在骨胶原，因此管周牙本质的密度高于管间牙本质和骨骼。
人类牙齿表面牙本质的扫描电子显微图像。可见小管周围的致密的管周牙本质，以及管周牙本质之间的管间牙本质复合体。
因此，管周牙本质可能比骨骼中的晶簇更加稳定。活体中的管周牙本质包含一些酸性的蛋白质。
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据我所知，还没有人尝试过从牙齿化石中分离管周牙本质并提取其中的蛋白质。
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同样可以推测的是，管周牙本质中也包含DNA。
牙本质中另一个可能的保护龛是成熟牙齿的牙本质小管中填充的物质。
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由于这些小管通常包含细胞，因此也会包含DNA。
成熟的牙釉质也是交互生长的晶体复合体。
成熟大鼠门齿断面的扫描电子显微图像，交互生长的棱柱。比例尺：10微米。
成熟的牙釉质形成于蛋白质降解之后，晶体经历了二次生长，而变得致密，包含极少量的生物大分子。
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有一些大分子可能存在于晶体之间，但是由于牙釉质的晶体比骨骼/牙本质晶体大很多，有一些可能会包裹在晶体之中。牙釉质晶体相比牙本质/骨骼晶体而言非常稳定，因此考古学中对其矿物相的应用很广。（第5章）
但它们也可以成为生物分子的理想来源。
/*老专家说science嘛，it's all about uncertainty*/
由于骨胶原和DNA能够保存在晶簇之中，其中包含的信息与骨骼牙齿能提供我们的一般信息是类似的，只是这些大分子的保存状况更好。
下面是简要地回顾骨骼和牙齿中包含的信息，更多信息见第2章和第5章。
古食谱重建
骨化石中提取的骨胶原碳和氮的稳定同位素组成能够提供关于食谱的信息。
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由于人类通常是杂食动物，这个信号在不同个体或者不同人群之间通常非常相似。但是如果膳食发生剧烈的变化，比如在C3植物之外开始摄入C4植物，或者开始食用大量海洋生物，这种变化可以被鉴别。
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古基因信息
DNA序列能够提供宝贵的遗传信息。在人类骨骼的研究中，这一信息可以用于研究不同人群之间的亲缘关系，某个特定的基因随时间进化的进程，以及更好地理解人类进化。
这一信息的质量取决于DNA的保存程度。DNA以及其他骨骼蛋白质可能保存在晶簇之间。如果这些能够被分离出来并测序，那么可以获取更多关于古基因的信息。
碳十四测年
骨胶原被广泛地用于碳十四测年。与木炭不同的是，骨骼是一种短寿命的材料，因此能够提供更准确的年代。
