Rzadka skamieniałość jaszczurki pozwoliła określić skład tkanki kostnej w bursztynie

[KopalniaWiedzy.pl 357]

W bursztynie z Dominikany sprzed 15-20 mln lat zachował się fragment lewej przedniej kończyny jaszczurki z rodzaju Anolis. Choć pod mikroskopem widać każdy szczegół rzadkiej skamieniałości, badacze z Uniwersytetu w Bonn podkreślają, że idealny, bliski oryginałowi stan to tylko pozory, gdyż kość w dużej mierze została chemicznie przekształcona. Ze względu na bardzo dużą wartość kręgowce w bursztynie nie były nigdy badane za pomocą metod analitycznych, co oznacza, że dotąd skład tkanki kostnej w bursztynie pozostawał nieznany.

Wyniki badań, które ukazały się w piśmie PLoS ONE, zapewniają ważne wskazówki co do przebiegu fosylizacji.

Bursztyn jest uznawany za doskonały środek konserwujący. Naukowcy z Uniwersytetu w Bonn zbadali niezwykłe znalezisko z Dominikany - drobną kończynę przednią jaszczurki z rodzaju Anolis, zamkniętą w bursztynie o wielkości zaledwie ok. 2 cm³. Warto dodać, że anolisy nadal współcześnie występują.

Na co dzień okaz znajduje się w Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart. Opisywane studium stanowi część wspólnego projektu Uniwersytetu w Bonn i Niemieckiej Fundacji Badawczej, który ma przybliżyć przebieg procesu fosylizacji za pomocą metod eksperymentalnych i analitycznych.

Inkluzje kręgowców w bursztynie są bardzo rzadkie. Większość stanowią skamieniałości owadów - opowiada doktorant Jonas Barthel.

Pazury i palce jaszczurki są doskonale widoczne. Wygląda to tak, jakby kropla żywicy dopiero na nie opadła.

Skany mikrotomograficzne wykonane w Instytucie Geonauk pokazały 2 złamania. Wygląd pierwszego wskazuje, że jaszczurka została prawdopodobnie zraniona przez drapieżnika. Do drugiego doszło już po zatopieniu w żywicy; występuje ono bowiem dokładnie w miejscu drobnego pęknięcia bursztynu.

Analiza niewielkiego wycinka za pomocą spektroskopii Ramana ujawniła stan tkanki kostnej. W wyniku penetracji fluoru hydroksyapatyt (HAp) uległ transformacji do fluoroapatytu (FAp). To zaskakujące, gdyż zakładaliśmy, że otaczający bursztyn w dużej mierze chroni skamieniałość przed wpływami środowiskowymi. Możliwe jednak, że drobne pęknięcie sprzyjało przekształceniom chemicznym, bo przedostawały się przez nie roztwory bogate w minerały. Choć na tym etapie badań źródło F pozostaje raczej spekulatywne, wyniki analiz spektrometrii mas jonów wtórnych z analizatorem czasu przelotu (TOF-SIMS) sugerują, że były nim allochtony.

Dodatkowo spektroskopia pokazała, że kolagen uległ degradacji. Utworzyła się też niezidentyfikowana faza węglanowa.
Naukowcy tłumaczą, że zwykle bursztyn jest uznawany za dobry środek konserwujący. Dzięki żywicy mogliśmy poznać świat owadów sprzed milionów lat. W przypadku kości jaszczurki żywica mogła jednak przyspieszyć proces rozkładu - zawarte w niej kwasy prawdopodobnie zaatakowały apatyt, wywołując zjawisko przypominające próchnicę.

Naukowcy wyjaśniają, że w archeologicznych próbkach holoceńskich kości to mikrobiologiczną proteolizę zidentyfikowano jako podstawowy proces degradacji i utraty kolagenu. Ten szlak jest jednak nieprawdopodobny w omawianym przypadku ze względu na zawartość w żywicy antyseptycznych związków (np. niespolimeryzowanych diterpenoidów). Ekipa przypomina, że podczas wcześniejszych badań dot. zachowania aminokwasów owadów z bursztynu w próbkach bursztynów z Dominikany, w odróżnieniu od innych złóż, nie udało się wykryć jakichkolwiek ich pozostałości. To wskazuje na środowisko degradujące białka. Odtwarzając przebieg zdarzeń, Niemcy dodają, że nie można jednak wykluczyć, że lotne związki z żywicy, takie jak mono- i seskwiterpenoidy, przereagowały z macierzą kolagenową już w momencie uwięzienia jaszczurki (np. w trakcie procesów wczesnej polimeryzacji i zestalania). Ponieważ niektóre mono- i seskwiterpenoidy hamują enzymy, mogło się to przyczynić do skądinąd świetnego zakonserwowania tkanek miękkich w bursztynie.

Choć na tym etapie dokładny mechanizm "fluoryzacji" kości nie został jeszcze poznany, należy odnotować, że obecność macierzy żywicznej (tworzącej później kopal i bursztyn) niekoniecznie hamuje wymianę chemiczną między skamieniałością a środowiskiem bursztynu. Dlatego skamieniałe inkluzje kręgowców w bursztynie powinny być postrzegane jako rezultat złożonych procesów transportu i reakcji, w tym interakcji tkanki kostnej z 1) zewnętrznymi pierwiastkami i związkami, także roztworami wodnymi, 2) płynami ustrojowymi samej skamieniałości oraz 3) wysoce reaktywnymi związkami żywicy.

Ponieważ to pierwsze szczegółowe badanie materiału kostnego z bursztynu, przyszłe analizy inkluzji kręgowców w bursztynach z innych złóż pokażą, który z powyższych procesów dominuje i czy jest nadal szansa na znalezienie nietkniętych makromolekuł w bursztynowych skamieniałościach.

« powrót do artykułu