Ископаемые фекалии раскрывают молекулярные детали доисторических миров

Международная исследовательская группа под руководством Университета Кертина использовала доисторические фекалии, чтобы лучше понять механизмы молекулярной фоссилизации. Это открывает новое окно в изучение рациона древних животных, их среды обитания и процессов, происходивших после их смерти.

Исследование, опубликованное в журнале Geobiology под названием "Mineralization controls informative biomarker preservation associated with soft part fossilization in deep time", было сосредоточено на анализе 300-миллионолетних окаменелых экскрементов (копролитов), в основном с местонахождения окаменелостей Mazon Creek в США.

Ранее было известно, что эти копролиты содержат производные холестерина, что является веским доказательством мясного рациона. Однако новое исследование изучило, как эти хрупкие молекулярные следы сохранились и пережили разрушительное действие времени.

Обычно мягкие ткани фоссилизируются благодаря фосфатным минералам. Однако данное исследование показало, что молекулы сохранились благодаря микроскопическим зёрнам карбоната железа, рассеянным по всей окаменелости и действующим как микроскопические капсулы времени.

Ведущий автор исследования, доктор Мэдисон Трипп, отметила, что эти выводы добавляют новое измерение к пониманию молекулярной сохранности, что крайне важно для получения информации о древнем мире.

"Окаменелости сохраняют не только формы давно вымерших существ — они также могут содержать химические следы жизни. Но то, как эти хрупкие молекулы выживают в течение сотен миллионов лет, долгое время оставалось загадкой. Поскольку фосфатные минералы помогают сохранить форму и структуру окаменелости, можно было ожидать, что они же сохранят и молекулы. Вместо этого мы обнаружили, что именно карбонат железа защитил молекулярные следы внутри. Это похоже на обнаружение сундука с сокровищами — в данном случае фосфата, — но настоящее золото спрятано в окружающих его камешках".

Чтобы проверить, уникальна ли такая связь минерала и молекулы для местонахождения Mazon Creek, исследователи расширили анализ, включив разнообразные окаменелости разных видов, из разных сред и временных периодов.

Профессор Клити Грайс заявила, что результаты были последовательными во всех образцах:

"Это не единичный случай или удачная находка: это закономерность, которую мы начинаем наблюдать снова и снова. Она говорит нам о том, что карбонатные минералы тихо сохраняли биологическую информацию на протяжении всей истории Земли. Понимание того, какие минералы с наибольшей вероятностью сохранят древние биомолекулы, означает, что мы можем быть гораздо более целенаправленными в поиске окаменелостей. Вместо того чтобы полагаться на случай, мы можем искать конкретные условия, которые дают нам наилучший шанс обнаружить молекулярные ключи к разгадке древней жизни".

По словам профессора Грайс, раскрывая механизмы сохранения биомолекул, учёные получают мощные новые инструменты для реконструкции мира сотни миллионов лет назад.

"Это помогает нам построить гораздо более богатую картину прошлых экосистем — не только того, как выглядели животные, но и того, как они жили, взаимодействовали и разлагались. Это оживляет доисторические миры в молекулярных деталях".