Исследователи научились делать окаменелости всего за один день

Парк Юрского периода наоборот?

Один из основных ингредиентов, необходимых для создания окаменелости, – это время, причем много-много времени – от нескольких тысяч до миллионов лет. Поэтому изучать этот процесс в режиме реального времени – та ещё задачка. Но команда исследователей из Филдовского музея естественной истории нашла способ сжимать этот невероятно долгий процесс до одного дня!

Уже существует экспериментальный способ, который чаще всего применяется для изучения процесса окаменения.

Он называется «искусственное старение» (artificial maturation), и для него требуется большое количество тепла и давления. Он немного похож на метод, который используют для создания искусственных алмазов.

Всё это попытка воссоздать процесс, на который обычно уходят миллионы лет, – кусочек органики испытывает давление окружающей его породы, в то время как его прогревает геотермальный жар из глубин Земли, и иногда от этого остается углеродный след.

И все же результаты такого процесса неоднозначны. К такому выводу пришёл Эван Саитта, палеобиолог из Филдовского музея естественной истории.

Когда он попытался воссоздать этот процесс на перьях, он получил вовсе не симпатичную окаменелость, а вонючую субстанцию.

«Мы начинаем осознавать, что образование окаменелости зависит не только от того, как быстро идёт процесс гниения, но и от молекулярного состава разных тканей», – объясняет Якоб Винтер, палеобиолог из Бристольского университета.

«В общем, довольно сложно сделать концептуальный скачок от понимания химической стабильности к пониманию того, как ткани и органы могут или не могут выжить».

По мнению Саитта, недостающим ингредиентом могут быть те самые осадочные породы. Именно в них в природе образуются окаменелости. Пористость материала обеспечивает отток всех неприятных жидкостей, и остаётся симпатичная сухая окаменелость.

Саитта объединился с Томом Кайе из Организации научных достижений (Foundation for Scientific Advancement), чтобы вывести метод создания углеродных окаменелостей из современных растений и животных образцов.

Они взяли образцы современных ящериц, птичьих перьев, листьев и смолы и поместили их под гидравлический пресс, который сжал их в небольшие таблетки осадочных пород, примерно 19 миллиметров в диаметре.

Затем они поместили эти образцы в закрытую металлическую трубу и нагрели их в лабораторной печи до температуры 483 Кельвина (210 градусов Цельсия), поддерживая давление в примерно 240 бар (3,500 psi). Эти параметры были определены ещё в момент разработки метода искусственного старения. Результат удивил.

Santa et al./Paleonthology
Santa et al./Paleonthology

«Мы были поражены, – делится Саитта. – Мы всё не могли договориться, кто же разобьёт таблетки, чтобы достать образцы. Они выглядели как настоящие окаменелости – перед нами были темные пленки кожи и чешуек, кости стали коричневыми. Даже на глаз они выглядели правильными».

Достаточно посмотреть на фотографии. На изображении в начале статьи B, C, H и I —  это «искусственные» окаменелости. K — окаменелая ящерица из эоцена.

На фото с пером лишь K и L являются настоящими окаменелостями из раннего мелового периода.

Они даже выдержали скрупулёзную проверку под электронным микроскопом: как и в настоящих окаменелостях, отпечатки были сделаны из меланосом – органелл, которые находятся в животных клетках и вырабатывают и хранят в себе пигмент меланин, который даёт животным их цвет.

И как и в настоящих окаменелостях, в искусственных не было протеинов и жировых тканей.

Новый ингредиент – глина – позволила нестабильным биомолекулам вытечь внутрь осадочной породы до того, как они превратили образцы в кашицу.

Открытие может оказаться бесценным. Окаменелости, в которых сохраняются части костей или оболочек, – порой, в ходе сверхминерализации или формообразования, – встречаются довольно часто. Что не сказать об углесодержащих окаменелостей, в которых порой сохраняются ткани кожи и перья. И именно последние могут нам многое рассказать об эволюции животных.

«Тот метод, который мы используем для симуляции фоссилизации, сохраняет нам 7 миллионов лет времени, которые потребовались бы для реального эксперимента, — говорит Саитта. — Наш эксперементальный метод играет роль черновика. Мы можем использовать его, чтобы понять, какие типы биомолекул могут выдерживать давление и жар, необходимые для фоссилизации, и тогда мы будем знать, на что обращать внимание в реальных окаменелостях».

Кажется, скоро появится новая индустрия по фоссилизации умерших домашних ящериц и перьев птиц… 

 — 

Исследования команды были опубликованы в журнале Palaeontology. Материал подготовлен по статье с ScienceAlert специально для Funscience.