Окаменелые экскременты раскрывают молекулярные секреты древних животных

Автор: Университет Кёртина

Международная исследовательская группа под руководством Университета Кёртина использовала доисторические фекалии, чтобы лучше понять механизмы молекулярной фоссилизации, открывая новое окно в рацион древних животных, мир, в котором они жили, и процессы, происходившие после их смерти.

Исследование, опубликованное в журнале Geobiology под названием «Минерализация контролирует сохранение информативных биомаркеров, связанных с фоссилизацией мягких тканей в глубоком времени», изучило 300-миллионолетние окаменелые экскременты (копролиты), в основном с местонахождения окаменелостей Мазон-Крик в США.

Ранее было известно, что копролиты содержат производные холестерина, что является веским доказательством мясной диеты, но новое исследование изучило, как эти хрупкие молекулярные следы сохранились и пережили разрушительное воздействие времени.

Обычно мягкие ткани фоссилизируются благодаря фосфатным минералам, но исследование показало, что молекулы сохранились благодаря микроскопическим зернам карбоната железа, рассеянным по всей окаменелости и действующим как микроскопические капсулы времени.

Ведущий автор исследования доктор Мэдисон Трипп, адъюнкт-исследователь из Школы наук о Земле и планетах Кёртина, заявила, что результаты добавляют новое измерение к пониманию учеными молекулярной сохранности, что крайне важно для получения представления о древнем мире.

«Окаменелости сохраняют не только формы давно вымерших существ — они также могут содержать химические следы жизни, — сказала доктор Трипп. — Но то, как эти хрупкие молекулы выживают в течение сотен миллионов лет, долгое время оставалось загадкой: поскольку фосфатные минералы помогают сохранять форму и структуру окаменелости, мы могли ожидать, что они же помогут сохранить и молекулы. Однако вместо этого мы обнаружили, что именно карбонат железа защищал молекулярные следы внутри. Это немного похоже на обнаружение сундука с сокровищами — в данном случае фосфата, — но настоящее золото спрятано в близлежащих камешках».

Чтобы определить, была ли эта связь минерала и молекулы уникальной для местонахождения Мазон-Крик, исследователи расширили анализ, включив в него разнообразный набор окаменелостей, охватывающих различные виды, среды обитания и временные периоды.

Основатель и директор Центра органической и изотопной геохимии Западной Австралии при Университете Кёртина и лауреат стипендии ARC профессор Клити Грайс сообщила, что результаты были последовательными во всех образцах.

«Это не единичный случай и не случайная находка: это закономерность, которую мы начинаем наблюдать повторно, что говорит нам о том, что карбонатные минералы тихо сохраняли биологическую информацию на протяжении всей истории Земли, — заявила профессор Грайс. — Понимание того, какие минералы с наибольшей вероятностью сохранят древние биомолекулы, означает, что мы можем быть гораздо более целенаправленными в наших поисках окаменелостей. Вместо того чтобы полагаться на случай, мы можем искать конкретные условия, которые дают нам наилучший шанс обнаружить молекулярные ключи к разгадке древней жизни».

Профессор Грайс добавила, что, раскрывая механизмы сохранения биомолекул, ученые получают мощные новые инструменты для реконструкции мира, существовавшего сотни миллионов лет назад.

«Это помогает нам построить гораздо более богатую картину прошлых экосистем — не только то, как выглядели животные, но и как они жили, взаимодействовали и разлагались, — сказала профессор Грайс. — Это оживляет доисторические миры в молекулярных деталях».

Больше информации: Mineralization Controls Informative Biomarker Preservation Associated With Soft Part Fossilization in Deep Time. Geobiology. DOI: 10.1111/gbi.70030. onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gbi.70030

Источник: Curtin University