Ученые использовали мощный микроскоп, чтобы обнаружить остатки белка и хитина в экзоскелете 417-миллионного окаменелости вымершего скорпиона, открытие, которое на несколько сотен миллионов лет старше, чем считалось ранее возможным. Находка была сделана группой ученых во главе с Джорджем Коди из института в Вашингтоне. Исследование проводилось на усовершенствованном источнике света, синхротроне, расположенном в лаборатории Беркли.
Материал окаменелости
Их работа противоречит общепринятому мнению, что органический материал, находящийся во внешней части экзоскелета, не переносит чрезвычайно старые окаменелости, потому что он легко разрушается голодными микробами и другими природными процессами. Внешний слой экзоскелета состоит из волокнистого переплетения хитина, полисахарида, богатого азотом, заключенного в матрицу структурных белков. Ученые нашли молекулярную подпись этого материала в окаменелости эвриптерида 417-летнего возраста, вымершем членистоногом, который напоминает огромного скорпиона. Некоторые виды эвриптеридов имели длину два метра. Они также обнаружили хитин-белковый комплекс в окаменелости скорпиона возрастом 310 миллионов лет. Ранее самое древнее свидетельство о содержании хитина датировалось окаменелостями возрастом 25 миллионов лет. «Оказывается, что остатки хитина и структурного белка в изобилии содержатся в гораздо более старых окаменелостях, чем мы думали», - говорит Коди, ведущий автор статьи об этом исследовании.
Результаты исследования
Ученые использовали масс-спектрометрию для обнаружения хитина в окаменелостях с кайнозойской эры, которая продолжается с сегодняшнего дня до того, как динозавры вымерли 65 миллионов лет назад. Но тропа остывает во времени. Анализ окаменелостей креветок, эвриптеридов и скорпионов, относящихся к палеозойской эре, которая охватывает период от 542 до 251 млн. Лет назад, не смог выявить доказательства наличия хитина. Это привело ученых к выводу, что окаменелый хитин удален миллионами лет деградации. Команда Коди попробовала новый подход к поиску хитин-белкового комплекса. Они обратились к линии луча 5.3.2 усовершенствованного источника света, национального средства пользователя, которое генерирует интенсивное рентгеновское излучение для исследования фундаментальных свойств веществ. Линия луча может похвастаться современным сканирующим просвечивающим рентгеновским микроскопом, который может создавать наноразмерные изображения материалов. Он также может выполнять аналитическую технику, называемую поглощением рентгеновских лучей вблизи спектроскопии краевой структуры, которая идентифицирует атомы отдельных элементов в их молекулярной структуре, исследуя их электроны при различных энергиях. Исследователи изучали ископаемые останки двух палеозойских членистоногих. На обеих окаменелостях анализ поглощения рентгеновских лучей показал, что большая часть углерода, азота и кислорода происходит из хитин-белкового комплекса.
Ученые использовали мощный микроскоп, чтобы обнаружить остатки белка и хитина в экзоскелете 417-миллионного окаменелости вымершего скорпиона, открытие, которое на несколько сотен миллионов лет старше, чем считалось ранее возможным. Находка была сделана группой ученых во главе с Джорджем Коди из института в Вашингтоне. Исследование проводилось на усовершенствованном источнике света, синхротроне, расположенном в лаборатории Беркли.