Ископаемые пауки, светящиеся под микроскопом, раскрыли секрет их сохранности в Экс-ан-Провансе
Геологическая формация недалеко от Экс-ан-Прованса (Франция) знаменита как одно из главных в мире хранилищ ископаемых видов кайнозойской эры. С конца 1700-х годов там находят удивительно хорошо сохранившиеся окаменелости растений и животных.
Эта формация особенно известна ископаемыми наземными членистоногими олигоценового периода (примерно 23–34 млн лет назад). Поскольку членистоногие (животные с экзоскелетом, как пауки) редко превращаются в окаменелости, их обилие в Экс-ан-Провансе необычно.
Новое исследование в журнале Communications Earth & Environment от учёных Канзасского университета впервые задалось вопросом: какие уникальные химические и геологические процессы в Экс-ан-Провансе позволили так прекрасно сохранить пауков олигоцена?
«Большинство организмов не становятся окаменелостями, — говорит ведущий автор Элисон Олкотт. — Это сложный процесс. Нужно умереть при очень специфических обстоятельствах... Поэтому летопись мягкотелых и наземных организмов, таких как пауки, фрагментарна — но у нас есть эти периоды исключительной сохранности, когда все обстоятельства сложились гармонично».
Олкотт и её коллеги решили выяснить точные процессы, обеспечившие сохранность окаменелостей пауков.
«Мы решили... поместить их под флуоресцентный микроскоп. К нашему удивлению, они светились... Мы обнаружили, что сами окаменелости содержат чёрный полимер из углерода и серы... Мы также заметили, что вокруг окаменелостей и на них самих были тысячи и тысячи микроводорослей».
Исследователи выдвинули гипотезу, что внеклеточное вещество, производимое этими микроводорослями (диатомовыми водорослями), защищало пауков от кислорода и способствовало их сульфуризации — химическому изменению, которое объясняет сохранение окаменелостей в виде углеродистых плёнок на протяжении миллионов последующих лет.
«Химия этих микроводорослей и то, что они выделяли, фактически сделало возможной эту химическую реакцию для сохранения пауков».
Это явление сульфуризации аналогично промышленному процессу вулканизации, используемому для сохранения резины.
«Сульфуризация берёт углерод и сшивает его с серой, стабилизируя углерод... Экзоскелет паука — это хитин, состоящий из длинных полимеров... и это идеальная среда для образования серных мостиков, которые действительно стабилизируют структуру».
Олкотт отметила, что наличие диатомовых матов потенциально может служить ориентиром для поиска новых месторождений хорошо сохранившихся окаменелостей в будущем.
«Следующий шаг — применение этих методов к другим месторождениям, чтобы выяснить, связана ли сохранность с диатомовыми матами... Из всех других мест исключительной сохранности окаменелостей в мире в кайнозойскую эру около 80% из них найдены в ассоциации с этими микроводорослями».
Это первое исследование, изучившее химию сохранности в Экс-ан-Провансе, что отчасти стало возможным из-за изменений в работе во время ограничений COVID-19.