Parlayan örümcek fosilleri, şaşırtıcı derecede iyi korunmuş örneklerin hızlı bir hazine avına çıkmasını sağlar.

Fransa’daki Aix-en-Provence Formasyonu’ndan fosilleşmiş bir örümcek, aynı fosilin floresan mikrografı ile üst üste bindirilmiş bir el örneğinde görülüyor. Normal aydınlatma altında, örümcek fosilini çevreleyen kaya matrisinden ayırt etmek zordur, ancak fosil ultraviyole ışık tarafından uyarıldığında, kimyasal yapısı parlak bir şekilde kendi kendine flüoresans yapmasına neden olarak, korunmasının ek ayrıntılarını ortaya çıkarır. Kredi: Olcott ve ark.

Parlayan örümcek fosilleri, Aix-en-Provence’ta nasıl korunduklarına dair paranormal bir çalışma başlattı.

Fransa, Aix-en-Provence yakınlarındaki bir jeolojik oluşum, Cenozoik fosil türlerinin dünyanın en önemli hazinelerinden biri olarak ünlüdür. Bilim adamları, 18. yüzyılın sonlarından beri orada son derece iyi korunmuş fosilleşmiş bitki ve hayvanlar keşfettiler.

Aix-en-Provence Formasyonu, özellikle Oligosen döneminden (~23-34 milyon yıl önce) fosilleşmiş karasal eklembacaklılarla ünlüdür. Eklembacaklılar – örümcekler gibi dış iskeletleri olan hayvanlar – nadiren fosilleştiğinden, Aix-en-Provence’daki bollukları şaşırtıcı.

Dergide yayınlanan yeni bir araştırma Dünya ve Çevre İletişimi 21 Nisan 2022’de Kansas Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, Aix-en-Provence’taki hangi benzersiz kimyasal ve jeolojik süreçler, örümcekleri Oligosen döneminden bu kadar dikkat çekici tutuyor?

Jeoloji doçenti ve Kuveyt Üniversitesi Üniversite Araştırma Merkezi direktörü Alison Olcott, “Hayatın çoğu fosile dönüşmez” dedi. “Fosil olmak çok zor. Çok özel koşullar altında ölmeniz gerekiyor ve fosil olmanın en kolay yollarından biri kemik, boynuz, diş gibi sert parçalara sahip olmaktır. Dolayısıyla yumuşak gövdeli yaşam ve karasal yaşamla ilgili kayıtlarımız var. Örümcekler gibi hayat da sivilceli – ama koruma dönemlerimiz var. Korumanın gerçekleşmesi için tüm koşulların uyumlu olduğu istisnai bir durum.”

Fosilleşmiş bir örümceğin karnının elektronik görüntüsünün taranması, fosil üzerinde siyah bir polimer ve iki tür mikroalg varlığını ortaya çıkarır: fosiller üzerinde dik bir diatom matı ve çevreleyen matriste dağılmış merkezciller. Bu görüntü, kükürt (sarı) ve silika (pembe) kimyasal haritaları ile kaplanmıştır, bu da mikroalglerin silisli olmasına karşın, fosili kaplayan polimerin kükürt açısından zengin olduğunu ortaya koymaktadır. Kredi: Olcott ve ark.

Olcott ve KU’daki ortak yazarları, o zamanlar Jeoloji Bölümü’nde doktora adayı ve şimdi Üniversite Araştırma Merkezi’nde yardımcı direktör olan Matthew Downen ve Missouri Üniversitesi’nden James Schiffbauer ile birlikte KU Seçkin Profesörü Paul Selden. Aix-en-Provence’ta örümcek fosillerinin korunması için bir yol sağlayan kesin süreçleri keşfetmek.

Olcott, “Matt bu fosilleri tanımlamak için çalışıyordu ve biz de – bir hevesle – ne olduğunu görmek için onları bir floresan mikroskobu altına yapıştırmaya karar verdik” dedi. “Şaşırtıcı bir şekilde parladı ve bu yüzden bu fosillerin kimyasını neyin parlattığıyla çok ilgilenmeye başladık. Kayanın üzerindeki fosile bakarsanız, kayanın kendisinden neredeyse ayırt edilemez olduğunu göreceksiniz, ancak parlıyor. floresan aralığının altında farklı bir renk Böylece, kimyayı araştırmaya başladık ve fosillerin kendilerinin, mikroskop altında, yolda gördüğünüz katrana benzeyen, karbon ve kükürtten yapılmış siyah bir polimer içerdiğini öğrendik. Ayrıca fosillerin her yerinde ve fosillerin kendilerini kaplayan binlerce, binlerce ve binlerce mikroalg olduğunu fark ettik.”

Aix-en-Provence oluşumundan, taramalı elektron mikroskobu görüntü konumunu ve sol üstte kükürt (sarı) ve silika (pembe) kimyasal haritasını gösteren beyaz kareli örümcek fosili. Bunlar birlikte, fosil üzerinde siyah kükürt açısından zengin bir polimeri ve iki tür silisli mikroalg varlığını ortaya çıkarır: fosil üzerinde dik bir diatom matı ve çevreleyen matriste dağılmış merkezi diatomlar. Kredi: Olcott ve ark.

Olcott ve meslektaşları, bu mikroalgler tarafından üretilen ve diatom adı verilen hücre dışı maddenin, örümcekleri oksijenden korumuş ve kükürtlerini artırmış olabileceğini, fosillerin sonraki milyonlarca yıl boyunca karbonlu zarlar olarak korunmasını açıklayacak bir kimyasal değişiklik olabileceğini varsayıyorlar.

KU araştırmacısı, “Bu mikroalg yapışkan, yapışkan bir top yapar – bu şekilde birbirine yapışırlar” dedi. “Bu mikroalglerin kimyasının ve yaydıkları maddelerin aslında bu kimyasal reaksiyonun örümcekleri korumasını mümkün kıldığını varsaydım. Esasen, mikroalglerin kimyası ve örümceklerin kimyası, bu eşsiz korumayı elde etmek için birlikte çalışır. ”

Aslında, bu kükürt olgusu, kauçuğu korumak için kullanılan yaygın endüstriyel işlemle aynıdır.

Olcott, “Vulkanizasyon, doğal olarak meydana gelen bir süreçtir – kauçuğu bilinen bir süreçte işlemek için kendimiz yapıyoruz” dedi. “Kükürt karbonu alır ve onu kükürtle bağlar ve karbonu sabitler, bu yüzden daha uzun süre dayanması için bunu kauçukla yaparız. Sanırım burada kimyasal olarak olan şey, örümceğin dış iskeletinin kitin, yani karbonlu uzun polimerler olmasıdır. Bu, kükürt köprülerinin devreye girmesi ve işleri gerçekten stabilize etmesi için ideal bir ortam.”

Olcott, iki atomlu matların varlığının gelecekte daha iyi korunmuş fosil yataklarının bulunacağının kanıtı olarak hizmet edeceğini söyledi.

“Bir sonraki adım, korumanın diatom paspaslarla ilişkili olup olmadığını görmek için bu teknikleri diğer tortulara genişletmek” dedi. “Senozoik Çağ’da dünyadaki diğer tüm istisnai fosil koruma alanlarının yaklaşık yüzde 80’i bu mikroalglerle birlikte bulundu. Bu yüzden, bunun şu anda sahip olduğumuz fosil alanlarının çoğunu açıklayıp açıklamadığını merak ediyoruz – aslında Kısa bir süre sonra dinozorlar şimdiye kadar soyu tükendi, bu mekanizma bize dinozorlardan sonra böceklerin ve diğer karasal yaşamın evrimini araştırmak ve iklim değişikliğini anlamak için bilgi vermekten sorumlu olabilir, çünkü hızlı bir iklim değişikliği dönemi vardır ve bu karasal organizmalar bize yardımcı olur. iklim değişikliğine en son başladığında hayata ne olduğunu anlayın “.

Olcott ve meslektaşları, Aix-en-Provence’ta koruma kimyasını ilk analiz eden kişilerdi; bu gerçeği, kısmen, bilimin uygulanmasındaki zorluklara bağladılar. COVID-19 kısıtlamalar.

“Dürüst olmak gerekirse, bu çalışmanın kısmen epidemiyolojinin sonucu olduğuna inanıyorum” dedi. “Bu fotoğrafların ilk partisi Mayıs 2020’de çıktı. Laboratuvarım hala kapalıydı; 18 ayımın iki ayı her zaman çocuklarla evdeydim ve bu yüzden bilim yapma şeklimi değiştirmek zorunda kaldım. Bu resimlerle çok zaman geçirdim ve bu kimyasal haritalar ve aslında onları, tüm laboratuvarlar açık olsaydı ve içeri girip daha geleneksel işler yapabilseydik muhtemelen olmayacak bir şekilde araştırdım.”

Referans: Alison N. Olcott, Matthew R.; Dünya ve Çevre İletişimi.
DOI: 10.1038 / s43247-022-00424-7

Kansas Üniversitesi, kapsamlı bir araştırma ve öğretim üniversitesidir. Üniversitenin misyonu, liderler yetiştirerek, sağlıklı topluluklar kurarak ve dünyayı değiştiren keşifler yaparak öğrencileri ve toplumu ilerletmektir. Kuveyt Üniversitesi Haber Servisi, Lawrence Kampüsü’nün merkezi halkla ilişkiler ofisidir.