Один из лучших ископаемых глаз на планете
11–16 миллионов лет назад, в середине миоцена, более 100 ручейников погибли в озере.
Со временем богатые железом осадки на дне озера сформировали толстый слой минерала гётита. Вместе с другими животными ручейники окаменели в Konservat-Lagerstätte — местонахождении, сохраняющем мельчайшие детали. Это место, Макгратс-Флэт, находится в центральной части Нового Южного Уэльса.
Сохранность ручейников такова, что наноструктура их глаз может вдохновить на создание новых продуктов: от антимикробных красок до водоотталкивающих солнцезащитных очков.
Окаменевшие глаза
Ручейники — мелкие насекомые, похожие на моль, с волосистыми крыльями. Это отряд Trichoptera.
Большую часть жизни они проводят как водные личинки, а окукливаются тоже под водой.
В Макгратс-Флэт сохранились личинки и фазатные взрослые особи — куколки, завершившие метаморфоз, но ещё не покинувшие куколочный покров.
Доктор Майкл Фрезе, доктор Элис Уэллс из Австралийской национальной коллекции насекомых и Мэтью Маккарти из Австралийского музея изучили находки.
"С помощью сканирующего электронного микроскопа мы увидели детали фасеточных глаз, шелкоотделительных желез, ротовых аппаратов, желудочно-кишечного тракта, коготков и гениталий. Мы даже нашли пыльцу в кишечнике одного ручейника", — сказал Майкл.
"Самыми удивительными были два образца, показавшие нанопокрытие роговицы — молекулярную структуру на поверхности фасеточных глаз. Мы считаем, что это, возможно, одни из лучших сохранившихся ископаемых глаз на планете".
Нанопокрытие указывает, что глаза были антибликовыми, возможно, из-за адаптации к слабому освещению.
"Поверхность была супергидрофобной — как химически (смесь белка и воска), так и структурно. Её рисунок может вдохновить на создание новых покрытий для стекол или солнцезащитных очков", — отметил Майкл.
"Поверхность также антибактериальная, так как повреждает внешнюю мембрану грамотрицательных бактерий. Это может привести к созданию краски, устойчивой к росту бактерий на стенах больниц".
Подобное покрытие Майкл видел на крыльях ископаемой цикады из этого же местонахождения. Эти цикады — единственные ископаемые цикады Австралии и самые крупные в мире.
Раскрывая секреты древних насекомых
Окаменелости Макгратс-Флэт показывают, насколько хорошо гётит сохраняет мягкие ткани.
"Лучшую сохранность насекомых можно увидеть разве что в янтаре. Но янтарь образуется из смолы деревьев и сохраняет в основном взрослых насекомых, а не их водных личинок", — сказал Майкл.
Насекомых в янтаре также крайне сложно подготовить для СЭМ: нужно разрезать образец, уничтожив его. Окаменелости из Макгратс-Флэт можно изучать без повреждений.
Один из удивительных образцов показывает и коготки ручейника, и куколочный покров, сохранивший их форму, — "как если бы вы вынули руку из перчатки, а перчатка сохранила форму ваших пальцев".
Использование окаменелостей для реконструкции прошлого
Исследователи рассматривали возможность описать два разных типа ручейников из местонахождения как новые виды. Для этого нужны были рисунок жилкования крыльев и внешние репродуктивные части самцов.
К сожалению, это невозможно.
"Пока найдены только фазатные взрослые особи, — сказала Элис. — Они оказались в осадке, не успев покинуть куколочные покровы и расправить крылья для полёта. Поэтому жилкование их крыльев не видно".
Однако окаменелости раскрыли другие детали прошлого.
"Мы видим личинок без домиков и куколок без коконов. Это говорит о том, что одно или несколько событий вынудили личинок покинуть свои шелковые убежища, а куколок — свои коконы", — отметила Элис.
По словам Мэтью, находки указывают на нестабильную палеосреду, что способствовало сохранению очень широкого спектра миоценовых растений и животных в Макгратс-Флэт.