Rozklad ho mal zničiť. Krídlo pterosaura prežilo 113 miliónov rokov vďaka zvláštnej chemickej pasci
Krídlo pterosaura sa nezachovalo náhodou. Vedci odhalili, ako rozklad, baktérie a minerály vytvorili pascu, ktorá fosíliu uchovala 113 miliónov rokov.
Mnohé fosílie poznáme najmä ako odtlačok v hornine. Krídlo lietajúceho plaza, ktoré sa nezachovalo len ako sploštená stopa, ale aj s vnútornou štruktúrou a chemickými stopami po dávnom živote, je však úplne iný príbeh. Skamenelina pterosaura z Brazílie, stará približne 113 miliónov rokov, ukázala vedcom nielen to, ako sa dokázala tak dobre zachovať, ale aj čo mohlo toto zviera jesť.
Medzinárodný tím vedený Curtinovou univerzitou skúmal kostný článok z ľavého krídla pterosaura, ktorý objavili v severovýchodnej Brazílii, v oblasti Araripeskej panvy. Kosť pochádza z formácie Romualdo, geologickej vrstvy, ktorá vznikla v dávnej morskej panve so slanou vodou a veľmi zvláštnou chémiou. Nebola to obyčajná vrstva bahna. Okolo kosti vznikla chemická pasca, ktorá ju odrezala od ďalšieho rozkladu.
Nebol to len sediment. Rozhodli mikróby a síra
Pri fosíliách si často predstavíme jednoduchý scenár: telo klesne na dno, prikryje ho bahno a po miliónoch rokov z neho ostane skamenelina. Tu sa však odohralo niečo zložitejšie. Dno dávneho mora bolo chudobné na kyslík a bohaté na sírovodík. Pre život na dne to nebolo príjemné miesto, no pre vznik výnimočnej fosílie to mohlo byť presne to, čo bolo treba.
Keď sa telo pterosaura začalo rozkladať, do hry vstúpili baktérie zapojené do kolobehu síry. Spracúvali zvyšky tkanív a menili chémiu priamo pri kosti. Vzniklo okolo nej mikroprostredie s inými podmienkami, než mala hornina naokolo. Rozkladajúce sa telo si tak okolo seba vytvorilo vlastnú chemickú bublinu.
Práve tá spustila mineralizáciu. Minerály sa začali ukladať okolo kosti aj v jej vnútri a postupne vytvorili tvrdý obal. Fungovalo to podobne ako zaliatie predmetu do sadry, len v mikroskopickom meradle a pod vplyvom baktérií, kyslosti, síry a rozpustených minerálov. Výsledkom bola vápencová konkrecia, ktorá kosť uzavrela skôr, než sa jej jemné štruktúry úplne stratili.
Neprehliadni
Vedci použili mikro-CT skenovanie, röntgenovú difrakciu aj izotopovú geochémiu. Zistili, že samotná kosť je zložená najmä z fluorapatitu a kalcitu. Vo vnútri dutiny našli tri zreteľné minerálne vrstvy s rôznou hustotou. Pterosaury mali duté a tenkostenné kosti. Vo vzduchu im šetrili hmotnosť, no po smrti sa mohli veľmi ľahko rozpadnúť. V tomto prípade sa však vnútro kosti stalo malou komorou, kde sa minerály ukladali postupne a pomohli zachovať jej priestorový tvar.
Kosť prezradila viac než tvar krídla. Vedcom ukázala aj to, čo pterosaurus jedol
Najzaujímavejší výsledok nebol viditeľný voľným okom. Vedci v kosti našli steroidové biomarkery, teda organické molekuly, ktoré môžu prezradiť niečo o pôvode biologického materiálu aj o potrave zvieraťa. Pri pterosauroch ide podľa autorov o mimoriadne vzácny nález.
Tieto chemické stopy naznačujú, že skúmaný pterosaurus sa pravdepodobne živil rybami alebo hlavonožcami. To dobre zapadá do predstavy lietajúceho lovca nad vodou. Doteraz sa podobné závery opierali najmä o tvar tela, zuby, prostredie nálezu a porovnanie s inými druhmi. Tu však vedci získali aj molekulárnu stopu priamo z fosílie.
Neznamená to, že v kosti našli „čerstvé“ pôvodné tkanivo. Takto si to netreba predstavovať. Pôvodné biologické látky sa počas fosilizácie zmenili, preusporiadali a naviazali na minerály. Zachoval sa skôr chemický podpis minulého života než mäkké tkanivo v pôvodnej podobe. Aj to je však pri fosílii starej viac než sto miliónov rokov výnimočné.
Vedci zároveň upozorňujú na zaujímavý paradox. Zachovanie organických stôp nesúviselo iba s prostredím bez kyslíka. V bezprostrednom okolí kosti prebiehali aj oxidačné procesy, teda chemické reakcie spojené s prítomnosťou kyslíka alebo látok, ktoré sa v tomto prostredí správali podobne. Práve lokálne chemické výkyvy mohli pomôcť tomu, že sa organický materiál nezničil naraz, ale postupne sa zachytil v minerálnej podobe.
Rozklad kosť nezničil. Naštartoval jej zakonzervovanie
Na tejto fosílii je najzaujímavejšie to, že rozklad nefungoval iba ako ničivý proces. Za normálnych okolností telo rozoberie na jednoduchšie látky a z jemných štruktúr neostane takmer nič. Tu však prvé štádiá rozkladu urobili presný opak. Zmenili kyslosť, rozhýbali baktérie a pripravili prostredie, v ktorom sa mohli začať ukladať minerály.
Takéto zachovanie pomáha lepšie pochopiť aj samotné pterosaury. Boli to prvé stavovce, ktoré zvládli aktívny let. Ich kosti boli ľahké, duté a vystužené jemnými vnútornými štruktúrami. To im pomáhalo vo vzduchu, no po smrti to z nich robilo materiál, ktorý sa mohol veľmi ľahko rozpadnúť. Ak sa napriek tomu niektoré ich kosti zachovali takto detailne, museli sa stretnúť viaceré priaznivé okolnosti naraz.
Výskum zároveň naznačuje, že podobný mechanizmus nemusel fungovať iba v Brazílii. Sírne baktérie, lokálne chemické zmeny a rýchla mineralizácia mohli pomáhať pri vzniku výnimočne zachovaných fosílií aj na iných miestach sveta. To je dôležité pre takzvané Lagerstätten, teda lokality, kde sa nachádzajú mimoriadne dobre zachované skameneliny.
Brazílska Araripeská panva tak funguje ako 113 miliónov rokov staré laboratórium. Ukazuje, že správna súhra prostredia, rozkladu a mikrobiálnej aktivity dokáže vymazať hranicu medzi rozpadom tela a jeho prekvapivo presným zakonzervovaním.
