Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Rzadka skamieniałość jaszczurki pozwoliła określić skład tkanki kostnej w bursztynie

Recommended Posts

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Interdyscyplinarny zespół naukowy z Arizona State University i Louisiana Department of Wildlife and Fisheries odkrył, że u aligatorów – podobnie jak u jaszczurek – ogon może częściowo odrosnąć. Okazało się, że młode aligatory mają możliwość odzyskania do 23 centymetrów ogona, czyli do 18% długości ciała.
      Naukowcy połączyli zaawansowane technologie obrazowania z technikami badania anatomii tkanek. Odkryli, że takie odrośnięte ogony były złożonymi strukturami z centralnym szkieletem złożonym z tkanki chrzęstnej otoczonej tkanką łączną zawierającą naczynia krwionośne i nerwy. O szczegółach badań możemy przeczytać na łamach Scientific Reports.
      Tym, co powoduje, że aligatory są takie interesujące jest – oprócz ich rozmiarów – fakt, iż odrośnięty ogon wykazuje w tej samej strukturze zarówno cechy regeneracji jak i zabliźniania się ran, mówi Cindy Xu z Arizona State University.
      Odrastanie tkanki chrzęstnej, naczynia krwionośne, nerwy i łuski widzieliśmy już podczas regeneracji ogona jaszczurek. Byliśmy jednak zaskoczeni odkryciem w miejscu mięśni szkieletowych tkanki łącznej podobnej do blizn. Potrzebna są dalsze badania porównawcze, by zrozumieć, dlaczego u różnych gadów i u różnych grup zwierząt zdolności do regeneracji są różne, dodaje uczona. Spektrum zdolności regeneracyjnych różnych gatunków jest fascynujące. Wyraźnie widać, że stworzenie nowych mięśni jest kosztowne, dodaje profesor Jeanne Wilson-Rawls z ASU.
      Aligatory, jaszczurki i ludzie należą do owodniowców. Wiemy teraz, że i jaszczurki i aligatory są zdolne do regeneracji ogona. To zaś rodzi pytanie o ewolucję tej zdolności. Przodkowie aligatorów, dinozaurów i ptaków oddzielili się od siebie około 250 milionów lat temu. Odkrycie, że aligatory są w stanie odtworzyć złożony ogon, a ptaki utraciły tę zdolność, każe nam zapytać, kiedy została ona utracona. Czy mamy np. skamieniałości dinozaurów świadczące o tym, że były one w stanie odbudować utracony ogon? Dotychczas w dostępnej literaturze nie znaleźliśmy takich informacji, mówi profesor Kenro Kusumi z ASU.
      Naukowcy mają nadzieję, że ich badania pozwolą na opracowanie terapii pomagających w leczeniu obrażeń czy chorób takich jak artretyzm. Jeśli bowiem zrozumiemy, jak różne zwierzęta naprawiają i regenerują tkanki, będziemy mogli wykorzystać tę wiedzę w medycynie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niewielka figurka ptaka wyrzeźbionego 13 300 lat temu na terenie dzisiejszych Chin może być pierwszym znanym przykładem oryginalnej tradycji artystycznej, mówi archeolog Zhanyang Li. Badania figurki ujawniły, jak bardzo wyjątkowy jest to zabytek i jak rozwiniętą techniką posługiwał się artysta. Równie niezwykłe są okoliczności jej znalezienia.
      W 1958 roku, zanim jeszcze archeolodzy zdali sobie sprawę, jakie skarby kryje Lingjin, robotnicy kopali tam studnię. Całą wykopaną ziemię zgromadzili obok. W 2005 roku na stos ziemi trafił archeolog Zhanyang Li i jego zespół z Uniwersytetu Szantung. Okazało się, że archeolodzy mieli niezwykłe szczęście. Zwykle po kopaniu studni materiał archeologiczny jest bardzo mocno przemieszany. Tym razem okazało się, że studnię kopano w miejscu, gdzie od paleolitu ludzie nie pozostawili po sobie żadnych artefaktów. W stosie odkryto jedynie ostrza z rogowca oraz ceramikę, bardzo podobne do wyrobów, jakie znaleziono w Lingjing w czasie dobrze datowanych wykopalisk w warstwie sprzed 14–13 tysięcy lat. Artefakty były przemieszane z węglem drzewnym i spalonymi zwierzęcymi kośćmi, które metodą radiowęglową datowano na 13 300 lat temu.
      Ludzie rozwijają sztukę od dziesiątków tysięcy lat. Najstarsze znane rzeźby, przedstawiające ludzi i zwierzęta, liczą sobie około 40 000 lat i wykonano je z kości mamuta. Nie wiemy jednak, czy pomysł rzeźbienia trójwymiarowych figur pojawił się w wielu miejscach niezależnie, czy też pierwsze rzeźby powstały w jednym miejscu i stamtąd sztuka rozprzestrzeniła się po świecie.
      Zhengyang Li i jego zespół uważają, że ptak z Lingjiang może wskazywać, iż ludzie we wschodniej Azji samodzielnie opracowali własną technikę artystyczną. Figurka jest bowiem wykonana w innym stylu i za pomocą innych technik, niż wszystkie inne rzeźby znalezione dotychczas w Europie czy Azji.
      W czasie gdy powstał ptaszek z Lingjing ludzie na całym świecie rzeźbili ptaki. Jednak zwykle są to ptaki drapieżne, a nie śpiewające, a ponadto żadna ze znanych nam rzeźb nie posiada postumentu, który pozwala stać jej prosto.
      Również materiał wskazuje na unikatową tradycję. Większość paleolitycznych rzeźb wykonano w kości słoniowej. Jednak artysta z Lingjing wykorzystał spaloną, sczerniałą kość, prawdopodobnie kość kończyny mamuta. Jednak, co jeszcze bardziej interesujące, wszystko wskazuje na to, że kość poddano specjalnej obróbce cieplnej.
      Jeśli wrzucimy kość do ognia lub będziemy ją trzymali nad otwartym ogniem, to prawdopodobnie popęka, skurczy się i wygnie. Jeśli jednak będziemy ją wygrzewali w niskiej temperaturze przez odpowiedni czas i nie dopuścimy do tego procesu tlenu, to kość będzie wyglądała tak, jak ta, z której wyrzeźbiono ptaszka z Lingjin. Kość stanie się czarna, ale jej struktura nie zostanie uszkodzona. Uzyskanie takiego efektu wymaga specjalistycznej wiedzy. A to z kolei wskazuje, że gdy przed 13 300 lat powstawała rzeźba, jej twórca posługiwał się dobrze poznanymi technikami, które były dobrze zintegrowane z lokalną kulturą.
      Analiza rzeźby wykonana za pomocą tomografu komputerowego wskazuje, że artysta posłużył się wieloma różnymi technikami. Po przygotowaniu w ogniu kość została wygładzona za pomocą kamienia. Następnie za pomocą jakiegoś rodzaju kamiennego dłuta rzeźbie nadano ogólny kształt. Później artysta wykorzystał kamienne skrobaki do wygładzenia powierzchni i uzyskania ostatecznego kształtu rzeźby. W końcu za pomocą ostrego narzędzia zaznaczył oczy i dziób ptaka. Na figurce zauważono też nachodzące na siebie otarcia biegnące w różnych kierunkach. Takich śladów można by się spodziewać, gdyby np. figurka była przez długi czas noszona w skórzanej torbie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W meksykańskim mieście Tultepec odkryto dwie pułapki na mamuty. Maję one głębokość 1,7 metra i średnicę 25 metrów. Wykopano je przed 15 000 lat. Po trwających 10 lat wykopaliskach naukowcy z Narodowego Instytutu Antropologii i Historii (INAH) znaleźli tam 824 kości należące do co najmniej 14 mamutów.
      Pułapki miały pionowe ściany, więc zagonione w nie zwierzęta nie mogły się wydostać. Wewnątrz odkryto 8 czaszek, 5 szczęk dolnych, setkę kręgów, 179 żeber, 11 łopatek, 5 kości ramienia, miednicę, kości piszczelowe i wiele innych drobniejszych kości.
      Archeolodzy mówią, że prehistoryczni ludzie wykopywali pułapki obok siebie, by zwierzęta z większym prawdopodobieństwem w nie wpadały. Grupy myśliwych składały się z 20-30 osób. W czasie polowania wykorzystywali oni pochodnie, wiedząc, że zwierzęta boją się ognia. Po oddzieleniu upatrzonego osobnika od stada, goniono go w kierunku pułapek. Gdy zwierzę w nią wpadło było zabijane. W pobliżu pułapki konstruowano urządzenia, które służyły np. do transportu fragmentów ciała mamuta.
      Badania wykazały też, że prehistoryczni ludzie szanowali swoje ofiary. Kości jednego z mamutów zostały bowiem zaaranżowane w specjalny sposób. Na jego kościach zauważono bowiem zagojone ślady po wcześniejszych próbach jego zabicia przez ludzi. To zaś oznacza, że prehistoryczni myśliwi obserwowali go i próbowali zabić przez wiele lat. To dlatego uznawali go za dzielnego, walecznego i w ten sposób – przez szczególne ułożenie kości – oddali mu cześć, mówi jeden z archeologów, Luis Cordoba. Innym interesującym spostrzeżeniem jest fakt, że wśród 11 znalezionych łopatek 6 zostało zaznaczonych i wszystko to są prawe łopatki. To sugeruje istnienie rytuału, w którym lewa i prawa strona miały jakieś znaczenie.
      Archeolodzy planują wykorzystać georadar, by zbadać, czy w okolicy nie ma innych pułapek. Interesują ich też zbocza pobliskich wzgórz na których, jak sądzą, powinien znajdować się obóz myśliwych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rosyjscy naukowcy jako pierwsi wszczepili kotu po operacji kostniakomięsaka unikatowy implant hybrydowy, który zastępuje usunięty fragment kości. Testy przeprowadzono w klinice weterynaryjnej Biocontrol. Implant sprawuje się ponoć dobrze, a czworonożny pacjent szybko dochodzi do siebie.
      Młodzi specjaliści z firmy Biomimetix, utworzonej przez Narodowy Badawczy Uniwersytet Techniczny MISiS w Moskwie, pracują nad biokompatybilnymi implantami kostnymi bazującymi na dyneemie (polietylenie o ultradużej masie cząsteczkowej, UHMWPE od ang. Ultra high molecular weight polyethylene).
      Rdzeń implantu dla kota wyprodukowano właśnie z porowatego UHMWPE, a szkielet wydrukowano za pomocą drukarki 3D ze stopu tytanu. Taka struktura imituje budowę prawdziwej kości (dyneema odpowiada tkance beleczkowej, a tytan warstwie korowej).
      Na przełomie marca/kwietnia br. implant wszczepiono kotu domowemu o imieniu Lapunya. Zwierzęciu usunięto 6-cm fragment kości uszkodzony przez kostniakomięsaka.
      Specjaliści z firmy Biomimetix wyprodukowali implant, a ich koledzy z Laboratorium Komórkowych Systemów Immunologicznych wprowadzili do niego komórki wyekstrahowane ze szpiku kostnego. Operację przeprowadzono w klinice Biocontrol.
      Nasz implant niemal w 100% odpowiada zwykłej kości. To zaś oznacza, że nie będzie stwarzał nadmiernego obciążenia, dzięki czemu kość w miejscu przyczepu nie stanie się łamliwa, tak jak ma to często miejsce w przypadku implantów metalowych. Poza tym polimerowa powierzchnia implantu świetnie się nadaje do zaszczepienia własnymi komórkami pacjenta, a to znacząco przyspiesza gojenie. Jest to szczególnie ważne, zważywszy, że zwierzętom nie da się wytłumaczyć, że w czasie rekonwalescencji kończynę trzeba oszczędzać - podkreśla Fiodor Senatow.
      Obserwacje z lipca pokazują, że implant sprawuje się dobrze, a kot może normalnie chodzić. Wykorzystanie implantów hybrydowych wydaje się więc świetną alternatywą dla tradycyjnego radykalnego leczenia - amputacji - oraz implantów metalowych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Skorupki jaj mogą wspomóc wzrost nowych, wytrzymałych kości do procedur medycznych. Pewnego dnia technika opracowana przez badaczy z Uniwersytetu Massachusetts w Lowell przyda się do naprawy kości u pacjentów z urazami związanymi ze starzeniem, walką, wypadkami, nowotworami oraz innymi chorobami.
      Pokruszone skorupki są umieszczane w hydrożelowej macierzy. W ten sposób powstaje rama do wzrostu kości do przeszczepu. Naukowcy tłumaczą, że w tym celu należy pobrać komórki kości z organizmu pacjenta, wprowadzić je do mieszaniny i umieścić całość w inkubatorze. Po okresie hodowli można przeprowadzić zabieg.
      Testy pokazały, że po wprowadzeniu do hydrożelu cząstki skorupek, które składają się głównie z węglanu wapnia, zwiększają zdolność komórek kości do wzrostu i twardnienia. Potencjalnie może to prowadzić do szybszego zdrowienia. Jak dodaje prof. Gulden Camci-Unal, ponieważ komórki kości pochodzą od pacjenta, prawdopodobieństwo odrzucenia materiału przez układ odpornościowy jest znacząco niższe.
      Camci-Unal podkreśla, że opisywany proces mógłby też wspomagać wzrost chrząstki, zębów i ścięgien.
      To pierwsze badanie, które wykorzystuje cząstki skorupek jaj w macierzy hydrożelowej do naprawy kości. Złożyliśmy już wniosek patentowy i jesteśmy bardzo podekscytowani uzyskanymi rezultatami. Przewidujemy, że proces zostanie przystosowany do wykorzystania na wiele różnych sposobów - tłumaczy Camci-Unal. Wg niej, skorupki jaj można też będzie wykorzystać jako platformę do dostarczania białek, peptydów, czynników wzrostu, genów czy leków.
      Ilość wyrzucanych skorupek, które pochodzą z gospodarstw domowych i przemysłu spożywczo-restauracyjnego, sięga milionów ton rocznie. Znajdując dla nich zastosowanie, możemy przy okazji wywrzeć korzystny wpływ na ekonomię i środowisko [...].

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...