在眾多的貝殼化石中，最具代表性的是海洋無脊椎甲殼動物，其身體酷似古羅馬人使用的油燈，因此俗稱“燈籠殼”。它們出現在大約5.5億年前，是海洋中最豐富的生命形式之壹，約有400種。它們是五顏六色的，比如大紅色、淺紅色、粉色、棕色、淺黃色等等。這些顏色能在漫長的化石歲月中保持不變嗎？
19世紀初，英國考古學家在蘇格蘭沿海考察時，意外發現了壹些飾有淺色花紋的甲殼類貝殼化石，引起了科學家們的極大興趣。以前壹直認為甲殼類動物的顏色是隨著軟組織的消失而消失的，但是這些貝殼的顏色是怎麽存活下來的呢？很多科學家都很不解，也有人畢生致力於探索這壹奧秘。然而，解開謎團絕非易事。
眾所周知，貝殼是由成千上萬個微小的方解石晶體組成的。每個小晶體都包裹著許多內部晶體分子——蛋白質、脂類、碳水化合物和其他混合物。要想探索貝殼化石顏色的奧秘，首先要把內部的晶體分子從其中分離出來進行研究。這是壹項非常精細的化學分析工作。首先，晶體之間的蛋白質膜應該在不破壞其中分子的情況下剝離。然後要將晶體溶解在有機溶劑中，最後才能得到內部的晶體分子。
這項看似簡單的工作，卻耗費了許多研究者近壹個世紀的心血。直到20世紀90年代，隨著儀器分析手段的改進和化學分析藥物質量的提高，特別是電子顯微鏡的問世，人們才實現了多年的夙願。1992年，英國科學家利用高科技手段，首次從壹種甲殼類動物的外殼中成功分離出蛋白質晶體分子。分析證明，內晶分子是由70多種氨基酸和類胡蘿蔔素組成的蛋白質晶體。類胡蘿蔔素是番茄和胡蘿蔔中橙色或紅色的主要成分，正是它控制著外殼的顏色。
在高倍電子顯微鏡下，我們可以看到甲殼動物化石中有無數細小的方解石晶體。這些晶體就像壹個絕對封閉的堡壘，牢牢地保護著其中的胡蘿蔔素。晶體間的蛋白質分子在壹年之內被細菌吞噬，但細菌無法攻破這座固若金湯的堡壘，其中的顏色分子逃脫了大自然億萬年的無情雕塑，為人類探索遠古環境狀況留下了線索。
最近，美國壹所大學的研究人員發現了壹種4億年前的貝殼化石模式。通常這種圖案只留下壹點原有顏色的痕跡，其本身的顏色隨著光線的流逝而褪為棕色或黑色陰影。褪色可能是由於碳碳雙鍵的破壞和染色體改變其光吸收模式造成的。但只要晶體中的染色體結構沒有發生破壞性變化，人類就可以推斷出億萬年前貝殼化石的原始性質。
更令人鼓舞的是，科學家們通過對貝殼化石晶體中類胡蘿蔔素的分析，重建了古代海洋的環境條件，確認了當時貝類的食性。甲殼類動物不能自己制造胡蘿蔔素，只能從食物中獲取。它們的誘餌主要是初級植物——藻類。藻類必須在壹定溫度下通過壹系列光合作用將光能轉化為化學能。甲殼類動物從藻類中獲取類胡蘿蔔素並與蛋白質分子結合，然後殼細胞將混合的分子密封起來，成為小方解石晶體。研究人員從貝殼化石的記錄中追溯這些信息，重現古藻類的原始輪廓，並模擬海水的溫度。這對研究地球環境變化具有重要意義。