Сохранение древних костей — чудесное явление. В исключительных случаях эти останки могут быть сохранены так, что их внутренняя структура остается нетронутой, особенно в типе осадочного ископаемого пласта, называемого Lagerstätte.
Но один конкретный Lagerstätte десятилетиями оставлял ученых в недоумении.
Комплекс Джарроу в Ирландии представляет собой угольный пласт, полный костей с настолько измененными внутренними структурами, что трудно, а в некоторых случаях невозможно разобрать детали рыб и четвероногих, похожих на земноводных, которые их оставили.
Ранее ученые приписывали измененную структуру костей кислым водам в болоте или озере, в которых кости были впервые отложены, что означало, что образцы «достигли окаменения, но только что».
Это, однако, не согласуется с костями, извлеченными из других угольных болот Лагерштеттен, которые имели аналогичные палеоокружающие условия.
Сейчас ученые из Ирландии и Великобритании исчерпывающим образом исследовали кости Джарроу и установили причину измененных костей: они были буквально сварены перегретыми флюидами, просочившимися в породу в результате тектонической активности.
«Это исследование показывает, что изменения, наблюдаемые в Ярроу, на самом деле в значительной степени связаны с гидротермальными флюидами во время глубокого захоронения, — пишут группа под руководством палеонтолога Аодхана Гогейна из Тринити-колледжа в Дублине в Ирландии, — и не являются прямым продуктом воздействия окружающей среды». условиях на начальных стадиях захоронения или раннего диагенеза».
Чтобы добраться до сути уникальной сохранности костей, исследователи использовали ряд методов, чтобы выявить их химический состав. Они объединили изображения высокого разрешения с методами анализа элементного состава и структуры материалов и обнаружили, что то, что находится в костях, отличается от того, что мы обычно видим в костях.
Скорее, кость была частично заменена углем и сфалеритом (минералом, который может образовываться в гидротермальных условиях), а обнаруженные в ней кристаллы апатита отличались по форме от кристаллов апатита, обычно обнаруживаемых в костях.
«Химический состав кристаллов апатита может многое рассказать нам о том, как он образовался, рос ли он органически в организме животного, образовывался ли он, когда животное хоронили, или на его рост повлияли какие-то другие факторы», — говорит геолог Гэри О'Салливан из Тринити. Колледж Дублин.
«Апатит является основным компонентом живой кости, поэтому неудивительно, что в этих костях сохранились некоторые остатки. Однако, когда мы посмотрим на химический состав апатита в костях Джарроу, мы обнаружим, что этот апатит был образован нагретыми жидкостями внутри Земли. ."
Химический состав костей предполагает, что гидротермальные флюиды — перегретая вода из-под земной коры — просачивались в горную породу, нагревая ее до температуры от 300 до 350 градусов по Цельсию (от 572 до 662 градусов по Фаренгейту) и расплавляя апатит, присутствующий в костях. Когда кости остыли, апатит перекристаллизовался в пластинчатую форму, которую наблюдали ученые.
Радиометрическое датирование, основанное на распаде изотопов урана, датирует эти кристаллы примерно 302 миллионами лет назад, подтверждая теорию.
«Мы также смогли радиометрически датировать апатит, который показывает, что он образовался в то время, когда все континенты на Земле собирались вместе и сталкивались, образуя суперконтинент Пангея», — объясняет Гогейн.
«Когда эти континенты столкнулись, они образовали горные пояса с вытекающими из них перегретыми подземными жидкостями. Именно эти перегретые жидкости, которые текли по всей Ирландии, сварили и расплавили кости этих окаменелостей, вызвав изменения, которые мы наблюдаем сегодня».
Команда предполагает, что после гибели рыб и четвероногих их кости были перевезены на небольшое расстояние и быстро закопаны, сохранив почти полностью сочлененные скелеты и чешуйчатую кожу. Когда их хоронили, кости сдавливались, что приводило к переломам. Это разрушение позволило гидротермальным жидкостям проникнуть в кости, изменив их химический состав и структуру.
Насколько нам известно, это уникально для Джарроу и помогает контекстуализировать историю формации и ее костей.
«Комплекс Джарроу имеет большое научное значение и является важным элементом геонаследия Ирландии», — говорит палеонтолог Патрик Уайз Джексон из Тринити-колледжа в Дублине. «Здорово, что наконец-то решен вопрос о том, что изменило ископаемые кости этих животных».
No comments:
Post a Comment