Исключительные окаменелости могут нуждаться в кислороде для формирования

Некоторые из самых изумительных в мире местонахождений окаменелостей сформировались миллионы лет назад в периоды, когда в океанах Земли практически не было кислорода.

Эта связь заставила палеонтологов полагать, что лучшие по сохранности коллекции окаменелостей происходят из "задушенных" океанов. Однако исследование под руководством Техасского университета в Остине показало, что хотя бескислородные условия задают сцену, для запуска процесса фоссилизации (окаменения) необходим кислород.

"Традиционное представление об этих исключительно сохранившихся местонахождениях ошибочно, — сказал ведущий автор Дрю Муссенте. — Сохранение и фоссилизация происходят не из-за отсутствия кислорода, а из-за его присутствия при определенных обстоятельствах."

Исследование было опубликовано в журнале Palaios 5 ноября.

Лучше всего сохранившиеся ископаемые отложения называются "консерват-лагерштеттен". Они редки и представляют большую научную ценность, поскольку сохраняют мягкие ткани наряду с твердыми, что, в свою очередь, сохраняет большее разнообразие жизни древних экосистем.

"Когда смотришь на лагерштеттен, самое интересное — там есть все, — сказала студентка Брук Боган. — Ты получаешь более полную картину животного, среды и тех, кто в ней обитал."

Исследование изучило историю фоссилизации исключительного местонахождения на ранчо Я Ха Тинда в национальном парке Банф в Канаде. Это место известно своей коллекцией хрупких морских образцов из ранней юры (около 183 млн лет назад), таких как омары и вампирские кальмары с сохранившимися чернильными мешками, заключенными в плитах черного сланца.

Во время фоссилизации высокие глобальные температуры истощали кислород в океанах. Чтобы определить, формировались ли окаменелости действительно в бескислородной среде, команда проанализировала минеральный состав окаменелостей. Поскольку разные минералы образуются в разных химических условиях, исследование могло определить, присутствовал ли кислород.

"Крутость этой работы в том, что теперь мы можем понять пути образования этих разных минералов в процессе фоссилизации организма, — сказала Роуэн Мартиндейл. — Конкретный путь может рассказать об условиях по кислороду."

Анализ включал использование сканирующего электронного микроскопа для определения минерального состава.

Исследование показало, что подавляющее большинство окаменелостей состоит из апатита — фосфатного минерала, для образования которого необходим кислород.

Однако исследование также установило, что климатические условия низкокислородной среды помогли подготовить почву для фоссилизации, как только кислород стал доступен. Это связано с тем, что периоды низкого содержания кислорода в океане совпадают с высокими глобальными температурами, которые повышают уровень моря и вызывают эрозию горных пород — богатого источника фосфата. Если бы бескислородная среда сохранялась, этот осадок просто высвобождал бы фосфат в океан. Но при наличии кислорода фосфат остается в осадке, где может начаться процесс фоссилизации.

Исследователи не знают источник этого кислорода. Но Муссенте не был удивлен, обнаружив его следы, поскольку организмы, которые окаменели, должны были дышать кислородом, когда были живы.

Ученые планируют продолжить работу, анализируя образцы из исключительных местонахождений в Германии и Великобритании, сохранившихся примерно в то же время, что и образцы Я Ха Тинда, и сравнить их истории фоссилизации.