Mineralizacja pirytowa - wkład bakterii w powstanie skamieniałości zwierząt o miękkim ciele

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Bakteryjny rozkład przypominających robaki bądź ukwiały Conotubus hemiannulatus, które żyły 542-550 mln lat temu, doprowadził do powstania pirytu. Minerał umożliwił zaś zachowanie trójwymiarowych skamieniałości. To bardzo istotne, zważywszy, że większość zapisu kopalnego stanowią kości i muszle, a o pierwszych formach życia, organizmach zbudowanych z miękkich tkanek, wiadomo niewiele.

Większość hipotez dotyczących zachowania miękkich tkanek koncentruje się na procesach pasywnych, gdzie normalny rozkład ulega zahamowaniu lub utrudnieniu, np. w wyniku odcięcia osadów, w których pogrzebane jest zwierzę. Zamiast tego nasz zespół opisał szczegóły scenariusza, gdzie rozkład zasilił proces przekształcania organizmów w skamieniałości - w tym przypadku rozkład odgrywał aktywną rolę w tworzeniu fosyliów - wyjaśnia dr James Schiffbauer z Uniwersytetu Missouri.

Jak napisał nam w e-mailu Schiffbauer, na stanowisku Gaojiashan w Chinach znaleziono całą gamę wariantów skamieniałości C. hemiannulatus. Od w pełni pirytowych cylindrów, przez tuby zbudowane z pirytu z zewnątrz, a w środku wypełnione kalcytem, po kompresje węglowe z towarzyszącym pirytem.

O kierunku reakcji strącania (tworzeniu pirytu) wnioskowano ze składu izotopów siarki pirytu wypełniającego rurki, a także wielkości kryształów minerału.

Na podstawie danych chemicznych naukowcy odtworzyli przebieg zdarzeń. Wg nich, na początku zwierzęta zostały nagle pogrzebane na dnie, np. w wyniku naniesienia masy osadów przez burzę. Natychmiastowe zasypanie nie dopuściło, by bakterie tlenowe zbyt szybko rozłożyły ciała C. hemiannulatus, dzięki czemu mogła zajść fosylizacja. Następnie bakterie siarkowe 1) przeprowadziły redukcję siarczanów do siarczków, a 2) wodorosiarczek zaczął reagować z wolnym żelazem z wody, co zainicjowało powstawanie pirytu na obrzeżach cylindra. Ponieważ kryształy z zewnętrznej krawędzi są drobniejsze, co sugeruje szybszą przemianę, wszystko wskazuje na to, że nukleacja przebiegała dośrodkowo, zwalniając wskutek wyczerpywania tkanek. Po dalszym pogrzebaniu pod osadami proces przebiegał już bez udziału bakterii. Wszystko trwało dość krótko: od 12 do 800 lat.

Bakterie, które pomagały rozłożyć te organizmy, są również odpowiedzialne za ich zachowanie w formie skamieniałości. W miarę postępowania rozkładu piryt zastępował i wypełniał przestrzeń w obrębie egzoszkieletu [...] - podsumowuje Schiffbauer.

« powrót do artykułu