Naukowcy wykryli szczątki białka w skórze skamieniałego gada liczącego sobie 50 mln lat. Co najważniejsze, zespół dokonał tego wyczynu bez zniszczenia próbki. Obok wyposażenia paleontologów w narzędzie do badania próbek, które są zbyt cenne lub rzadkie, by je niszczyć, badania pozwoliły również rzucić światło na los odpadów zakopanych przez długi czas. Wyniki prac opublikowano w czasopiśmie Proceedings of the Royal Society B.

Skamieliny kojarzą się najczęściej z twardymi strukturami takimi jak kości czy pancerze. Jednakże wiele ostatnich badań wykazało, że w czasie fosylizacji niektóre tkanki miękkie również mogą zostać zachowane. Problem polega na tym, że analiza tkanek miękkich pociąga za sobą zniszczenie części próbki. W ramach ostatnich badań naukowcy z USA i Wlk. Brytanii dowiedli, że możliwe jest wykrycie i identyfikacja pozostałości tkanki miękkiej w skamielinach bez zniszczenia próbki.

Przedmiotem analiz naukowców był skamieniały gad sprzed 50 mln lat znaleziony w skałach Green River Formation w amerykańskim stanie Utah. Próbka została zbadana za pomocą techniki podczerwieni zwanej spektrometrią fourierowską (FTIR). Światło podczerwone powoduje wibrację w skamieniałej skórze i naukowcy wykorzystali stosunkowo prostą sztuczkę, aby zmapować te wibracje.

Wiązka podczerwona zostaje skierowana przez malutki kryształ. Większość światła odbija się od podstawy kryształu, niemniej jego niewielka ilość przenika przez kryształ do znajdującej się poniżej skamieliny. Wszelkie związki organiczne znajdujące się w skamielinie pochłaniają część wiązki podczerwonej i zmieniają sygnał, który jest odbijany z powrotem do systemu. Przesuwając systematycznie wiązkę i kryształ po powierzchni skamieliny, zespół był w stanie stworzyć mapę wykrytych związków organicznych.

Naukowcy zbadali również skórę za pomocą innej techniki, tzw. synchrotronowego szybkiego skanowania z użyciem fluorescencji rentgenowskiej (SRS-XRF). Aby zmierzyć precyzyjność swoich odkryć zbadali skórę współczesnej jaszczurki oraz wykorzystali tradycyjne techniki do analizy pradawnej próbki, co wiązało się z częściowym jej zniszczeniem.

"Zmapowane rozmieszczenie związków organicznych i metali śladowych w skórze sprzed 50 mln lat bardzo przypomina opracowaną przez nas w ramach kontroli wyników naszych prac mapę skóry współczesnej jaszczurki, tak że czasami trudno rozpoznać, która jest mapą skamieliny, a która współczesnej skóry" - zauważa dr Roy Wogelius, geochemik z Uniwersytetu w Manchesterze, Wlk. Brytania. "Te nowe metody wykorzystujące podczerwień i promieniowanie rentgenowskie ujawniają złożone prawidłowości chemiczne, które przez dziesiątki lat były pomijane przez tradycyjne metody".

Wysoki poziom uszczegółowienia chemicznego ujawniony w toku analiz umożliwił naukowcom wysunięcie teorii na temat sposobu, w jaki starożytna skóra została zakonserwowana. Kiedy pierwotne związki w skórze zaczęły ulegać rozpadowi, utworzyły wiązania chemiczne z metalami śladowymi, które służą za swoistego rodzaju "most" do minerałów w osadach. To skutecznie chroni skórę przed wypłukaniem lub dalszym rozkładem - sugerują naukowcy.

"W ujęciu łącznym wszystkie analizy przeprowadzone w ramach tych badań sugerują, że skamieniała skóra gada [próbka] nie jest zwykłą odbitką, zmineralizowanym zastąpieniem czy amorficzną warstwą węgla organicznego, tylko że zawiera częściowe pozostałości pierwotnego składu chemicznego żywego organizmu, w tym przypadku wywiedzionego ze skóry białkopodobnej" - czytamy w artykule.

"Wnioskujemy, że istnieje obecnie możliwość niedestrukcyjnego mapowania związków organicznych i ujawniania składu chemicznego zachowanych struktur biologicznych skamieniałych organizmów do co najmniej 50 [milionów lat] wstecz" - dodają naukowcy. "To otwiera nowe zastosowania dla obrazowania FTIR w paleontologii, takie jak wykonywanie analiz organicznych rzadkich okazów, gdzie destrukcyjne pobieranie próbek nie jest możliwe".

"Możliwość analizowania rzadkich i cennych skamielin takich jak te, bez konieczności pobierania materiału i niszczenia ich, stanowi ważne i od dawna pożądane uzupełnienie w paleontologii" - podsumowuje naczelny autor artykułu, Nick Edwards z Uniwersytetu w Manchesterze. "Należy mieć nadzieję, że zapewni ono w przyszłości możliwości odblokowania informacji przechowywanych w innych, podobnie zachowanych okazach".

Jego kolega, Phil Manning, dodaje: "Tutaj fizyka, paleontologia i chemia zderzyły się, by dostarczyć niewiarygodny wgląd w budulec skamieniałej tkanki miękkiej. Wyniki tych badań mają szersze implikacje, takie jak zrozumienie, co dzieje się z zakopanymi odpadami w ciągu długich okresów. Skamieliny zapewniają nam długofalowe doświadczenie, z którego możemy wyciągnąć wnioski z korzyścią dla rozwiązywania bieżących problemów".

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Edwards, N. P., et al. (2011) Infrared mapping resolves soft tissue preservation in 50 million year-old reptile skin. Proc. Royal Soc. B (w druku), publikacja internetowa z dnia 23 marca. DOI: 10.1098/rspb.2011.0135.