Команда палеонтологов, геохимиков и физиков исследовала химию исключительно сохранившихся окаменелых листьев из эоценовой формации Грин-Ривер на западе Соединенных Штатов, бомбардируя окаменелости рентгеновскими лучами ярче, чем миллион солнц, произведенных ускорителями синхротронных частиц.Исследователи из Манчестерского университета Великобритании и Diamond Light Source и Stanford Synchrotron Radiation Lightsource в США опубликовали свои результаты вместе с удивительными изображениями в журнале Metallomics; одно из изображений размещено на обложке последнего выпуска журнала Королевского химического общества.
Ведущий автор доктор Николас Эдвардс, научный сотрудник Манчестерского университета, сказал: «Синхротрон уже показал свой потенциал в получении новой информации из окаменелостей, в частности, в предыдущей работе нашей группы по пигментации у ископаемых животных. В этом исследовании мы хотели использовать те же методы, чтобы увидеть, можем ли мы извлечь подобный уровень биохимической информации из совершенно другой части древа жизни.
«Для этого нам нужно было проверить химический состав ископаемых растений, чтобы увидеть, был ли ископаемый материал получен непосредственно из живых организмов или разложился и заменен процессом окаменелости.«Мы знаем, что химия растений может сохраняться в течение сотен миллионов лет — эта сохранившаяся химия питает наше общество сегодня в форме ископаемого топлива. Однако это всего лишь« горючая »часть; до сих пор никто не завершил этот тип изучения других биохимических компонентов ископаемых растений, таких как металлы ».Объединив уникальные возможности двух синхротронных установок, команда смогла получить подробные изображения того, где расположены различные элементы периодической таблицы как в живых, так и в ископаемых листьях, а также продемонстрировать, как эти элементы сочетаются с другими. элементы.
Работа показывает, что распределение меди, цинка и никеля в ископаемых листьях было почти таким же, как в современных листьях. Каждый элемент был сконцентрирован в различных биологических структурах, таких как жилки и края листьев, и то, как эти микроэлементы и сера были прикреплены к другим элементам, было очень похоже на то, что наблюдается в современных листьях и растительном веществе в почве.Соавтор, профессор Рой Вогелиус из Манчестерской школы наук о Земле, атмосфере и окружающей среде, сказал: «Этот тип химического картирования и способность определять атомное расположение биологически важных элементов, таких как медь и сера, могут быть достигнуты только с помощью с помощью синхротронного ускорителя частиц.
«В одном прекрасном образце лист был частично съеден доисторическими гусеницами — так же, как питаются современные гусеницы — и их питательные трубки сохранились на листе. Химический состав этих ископаемых трубок удивительно совпадает с химическим составом листа, на котором гусеницы накормлены ".
Данные ряда других методов привели команду к выводу, что химический состав ископаемых листьев не полностью зависит от окружающей среды, как предполагалось ранее, а представляет собой химический состав живых листьев. Другая современная связь указывает на то, как эти образцы так прекрасно сохранились на протяжении миллионов лет.
Манчестерский палеонтолог и соавтор доктор Фил Мэннинг сказал: «Мы думаем, что медь могла способствовать сохранению, действуя как« естественный »биоцид, замедляя обычное микробное разложение, которое разрушало бы нежные ткани листьев. Это свойство меди используется сегодня в те же средства защиты древесины, которыми вы красите садовый забор перед приближением зимы ».
