Cum sa faci o fosila intr-o singura zi

Cu milioane de ani în urmă, o pasăre sa întâlnit la sfârșitul vieții sale. Poate sa întâmplat să fluturăm la pământ într-un loc special, la un moment special, unde, poate, poate că condițiile au fost potrivite pentru a-și păstra rămășițele de milioane de ani. S-ar putea să-și fi făcut apoi drumul spre noi, în excursii negre, murdare ale Burgess Shale din British Columbia sau calcarul din regiunea Solnhofen din Germania sau sedimentele stratificate ale formațiunii Huajiying din estul Chinei.

Fosilele sunt accidente. Numai cea mai mică fracțiune de oase eșuează în acest fel, datorită unor combinații deosebite de locație, temperatură, presiune și timp. Cele mai multe oase sunt sparte și împăiate, astfel încât orice lucru care devine o fosilă este o excepție rară, nu o regulă. Și în acest domeniu de valori, există o categorie și mai neobișnuită de fosile "excepționale" - cele care păstrează pene, piele sau alte structuri anatomice.

O pene preistorică ar avea cea mai bună șansă de a se împrăștia dacă s-ar întâmpla să fie înmormântată - în timp ce încă proaspătă - în sedimente granulate într-un mediu cu oxigen scăzut. (Site-urile fosile prolifice enumerate mai sus au făcut acest lucru pentru ei.) Evan Saitta, cercetător post-doctoral la Muzeul de Istorie Naturală din Chicago, compară scenariul cu un joc video în care un jucător trebuie să păstreze depășirea obstacolelor și nivelarea sus. "Nivelurile anterioare sunt lucruri cum ar fi îngroparea prin sedimente și evitarea dezintegrării microbiene", spune Saitta. "Trebuie să treci acele nivele cu organici încă intacte."

Canalul Burgess Sharp Burgess este o mină de aur pentru cercetătorii care caută fosile de excepție. Mark A. Wilson / Domeniul public

Fosile care elimină aceste obstacole și persistă de milioane de ani sunt încărcate cu informații pentru oamenii de știință. Unii ar putea să fi păstrat melanozomii, pe care cercetătorii le pot folosi pentru a reconstrui culoarea pielii sau a penajului animalului. Structurile din pene pot ajuta la explicarea modului în care au apărut și au evoluat. Dar fosilele excepționale ca acestea sunt atât de rare, încât paleontologii care studiază taphonomia - procesul în care se formează fosilele - rămân cu multe întrebări. Ce molecule fac și nu persistă? Cum se schimbă cele care suferă prin căldură și presiune?

Saitta crede că el, consilierul său absolvent, Jakob Vinther, de la Universitatea din Bristol, și colaboratorul lor Tom Kaye la Fundația pentru Progresul științific au pregătit o modalitate de a explora aceste întrebări: prin inversarea propriilor fosile într-un laborator.

Într - o lucrare nouă în Paleontologie, Saitta și compania conturează rețeta pentru o fosilă DIY. Au ambalat membrele soparlelor moderne, pene de pui și material vegetal - "la fel de proaspete cum puteți obține", spune Saitta - în tablete de lut și apoi acestea au fost încălzite în cuptoare de laborator standard la aproximativ 410 grade Fahrenheit la o presiune de 3.500 psi.

Deoarece materialul organic a fost învelit, nu a existat nici o modalitate de a spune cu siguranță atunci când a fost bun și gata, fără a sparge parcela deschisă. După unele experimentări, cercetătorii au descoperit că 24 de ore păreau a fi locul dulce pentru a imita maturarea unei fosile sub căldură geotermală și timp adânc. Ratchetarea căldurii ar putea compensa, puțin, timp, adaugă Saitta, așa că nu era prea preocupat să o suprasolicite.

O pană, înainte și după fossilizarea DIY. Amabilitatea lui Evan Saitta

Aceasta nu este prima dată când cercetătorii au încercat să maturizeze "fosilele" într-un program strâns, dar Saitta consideră că tehnica lor este mai reușită decât eforturile anterioare. Pe lângă faptul că nu au reușit să obțină rezultatele pe care le-au sperat cercetătorii, unele dintre aceste încercări au avut un pic de fault. Atunci când se formează fosile în pământ, proteinele se pot scurge în timp ce se degradează. În studiile anterioare în capsule sigilate, proteinele de keratină în pene și balante au fost conținute și s-au strecurat într-o gooadă care mirosea ca părul ars, spune Saitta. De data aceasta, materialul organic a fost învelit în sedimente poroase care au lăsat loc pentru ca aceste proteine ​​să se deplaseze, ceea ce duce la rezultate mai bune și mai puțin la un factor ick. Fosilele lor coapte arata ca afacerea adevarata, iar cand le studiau sub microscopul electronic de scanare, au vazut melanozomii. "Acesta este un indiciu că ceea ce facem este comparabil cu sistemul natural de fosilizare", spune Saitta.

Maria McNamara, paleobiolog și expert în fosile excepționale de la University College Cork, care nu a fost implicată în elaborarea acestui protocol experimental, a declarat Descoperi că, deși procesul nu este un analog perfect pentru ceea ce se întâmplă de-a lungul a milioane de ani în pământ, este un efort credibil. "Nu putem replica mediul natural. Nu putem cunoaște niciodată toate variabilele care sunt în joc ", a spus McNamara. "Așadar, singura modalitate de investigare a fosilizării este folosirea experimentelor controlate. Cred că acest studiu este o încercare frumoasă de a depăși acest decalaj ".

Acum, obiectivul este acela de a rafina procesul și de a crea ceva "mai mult și mai mult ca o fosilă", spune Saitta, "ca să putem să ne jucăm atunci când funcționează aceste lucruri".