Fosil Sayap Pterosaur Berusia 113 Juta Tahun Mendedahkan Rahsia Pemuliharaan Molekul

Buat pertama kalinya, penyelidik mengesan biomarker sterana – terbitan kolesterol – dalam mana-mana fosil pterosaur . Analisis isotop karbon bagi sebatian ini menunjukkan diet ikan atau haiwan laut seperti sotong, selari dengan morfologi gigi dan tengkorak haiwan tersebut . Bukti molekul ini menawarkan tingkap kimia terus ke dalam ekologi trofik pterosaur yang tidak dapat diberikan oleh bentuk tulang semata-mata.

Peti Besi Geologi: Bagaimana Mineralisasi Berperingkat Memelihara Tulang dalam 3D

Pasukan penyelidik mendokumenkan urutan halangan mineral yang bertindak sebagai "peti besi geologi" semula jadi . Pertama, fluorapatit (kalsium fosfat) terbentuk dengan cepat di dalam dan di sekeliling tulang, menstabilkan ciri struktur halus. Seterusnya, lapisan kalsit berturut-turut secara beransur-ansur memenuhi rongga tulang. Yang penting, kalsit itu kekurangan karbon-13, menunjukkan ia berasal daripada pereputan tisu lemak dan lipid pterosaur itu sendiri . Salutan mineral berlapis ini melindungi sebatian organik – termasuk biomarker steroid dan struktur mikroskopik yang menyerupai serat kolagen – daripada degradasi kimia selama 113 juta tahun .

Mikrob: Pemusnah dan Penyelamat Serentak

Kajian ini mendokumenkan proses mineralisasi kompleks berbilang peringkat yang didorong oleh perubahan redoks (pengoksidaan-penurunan) setempat semasa diagenesis awal . Bakteria pengoksidaan sulfur (SOB) – dikenal pasti melalui mineral barit dan selestit yang ditinggalkan – merupakan pemain utama . Mikrob ini memecahkan tisu lembut dan lemak, membebaskan karbon yang menyuap pemendakan kalsit. Pada masa yang sama, aktiviti mereka mewujudkan keadaan kimia yang menutup tulang dalam mineral pelindung sebelum struktur halus boleh hilang .

Kenapa Ini Mengubah Peraturan Fosilisasi

Pemikiran konvensional berpendapat oksigen dan pengoksidaan mikrob adalah memusnahkan – mikrob pereput memakan dan menghapuskan tisu lembut dan biomolekul, dan pemeliharaan luar biasa memerlukan keadaan anoksik untuk menyekat aktiviti mikrob. Kajian ini menyangkal andaian itu dalam dua cara :

• Pengoksidaan mikrob adalah penting, bukan memudaratkan. Bakteria pengoksidaan sulfur dan mikrob pereput lain tidak sekadar memusnahkan tisu; mereka secara aktif mewujudkan kecerunan geokimia yang mendorong pemendakan fluorapatit dan kalsit, yang secara fizikal memelihara tulang dalam tiga dimensi .
• Interaksi oksigen-mikrob membolehkan kemandirian biomolekul. Proses oksidatif yang sama yang memecahkan tisu lemak membebaskan karbon yang menyuap pembentukan kalsit, sementara kerak mineral yang cepat terbentuk memerangkap dan melindungi biomarker steroid dan struktur seperti kolagen daripada degradasi selanjutnya .

Seperti yang dinyatakan Grice, "Daripada dimusnahkan oleh oksigen, sesetengah fosil terpelihara kerananya, melalui proses oksidatif yang dijalankan oleh mikrobiom purba" . Pasukan itu mencadangkan ini sebagai mekanisme Lagerstätten global baharu – laluan biasa untuk pemeliharaan fosil luar biasa yang kini dikenal pasti di tapak fosil lain .

Gambaran Lebih Besar

Kajian pimpinan Curtin ini adalah yang pertama mendapatkan semula biomarker steroid daripada pterosaur, mendedahkan diet ikan/sotong. Ia menunjukkan bahawa mineralisasi berbilang peringkat, didorong oleh mikrob pemetabolisme sulfur dan perubahan redoks setempat, adalah kunci kepada pemeliharaan 3D sayap tersebut. Dan ia secara asasnya merangka semula peranan pengoksidaan mikrob daripada daya pemusnah semata-mata kepada langkah membina yang perlu dalam jenis pemeliharaan fosil luar biasa tertentu .