Неожиданные остатки экзоскелета обнаружены в палеозойских окаменелостях
Новое исследование показывает, что, вопреки устоявшемуся мнению, остатки хитин-белкового комплекса — структурного материала, содержащего белок и полисахарид — в изобилии присутствуют в окаменелостях членистоногих палеозойской эры. Ранее самая древняя молекулярная сигнатура хитин-белкового комплекса была обнаружена в 25-миллионолетних кайнозойских окаменелостях, а остатки структурного белка — в 80-миллионолетних мезозойских.
Команда учёных под руководством Джорджа Коди из Института Карнеги обнаружила реликты белково-хитинового комплекса в окаменелостях членистоногих палеозойской эры. Их выводы, опубликованные в журнале Geology, могут иметь серьёзные последствия для понимания органической летописи окаменелостей.
Среди прочих общих черт членистоногие имеют экзоскелеты, или кутикулы. Их внешняя часть состоит из композита хитиновых волокон, встроенных в белковую матрицу. Известно, что хитин и структурные белки легко разлагаются микроорганизмами, и долгое время считалось, что они не могут присутствовать в окаменелостях среднего возраста, не говоря уже о раннем палеозое.
Коди и его команда изучили окаменелые остатки кутикулы скорпиона возрастом 310 миллионов лет из северного Иллинойса и эвриптерида (вымершего членистоногого, похожего на скорпиона) возрастом 417 миллионов лет из Онтарио, Канада. Используя сложные аналитические инструменты на объекте Advanced Light Source, команда измерила спектры поглощения низкоэнергетических рентгеновских лучей углеродом, азотом и кислородом в окаменелостях с разрешением порядка 25 нанометров. Исследователи показали, что большая часть углерода, азота и кислорода в этих палеозойских окаменелостях происходит из белково-хитинового комплекса. Этот материал был несколько деградирован — либо химическими процессами, либо частичным бактериальным разложением.
Коди предполагает, что рудиментарный белково-хитиновый комплекс может играть критическую роль в сохранении органических окаменелостей, предоставляя субстрат, защищённый от полного разложения покрытием из восковых веществ, которые защищали членистоногих от высыхания.