Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Фосфатизация, или фосфатное окаменение, — это процесс окаменелости, при котором органическое вещество замещается обильными минералами фосфата кальция. Этот процесс происходил в необычных условиях, что позволило сохранить микроокаменелости с исключительно высоким разрешением, в которых при тщательной подготовке можно даже обнаружить сохранившиеся клеточные структуры. Такие микроскопические окаменелости видны только под сканирующим электронным микроскопом.
Phosphatization, or phosphatic fossilization, refers to the process of fossilization where organic matter is replaced by abundant calcium phosphate minerals. It has occurred in unusual circumstances to preserve some extremely high resolution microfossils in which careful preparation can even reveal preserved cellular structures. Such microscopic fossils are only visible under the scanning electron microscope.
Механизм
Требуется большое количество фосфата, получаемого либо из морской воды, либо из тканей разлагающегося организма. В некоторых случаях микробы контролируют процесс фосфатизации, а остатки микробов, питавшихся сохранившейся тканью, формируют окаменелость. В других случаях сама ткань служит источником фосфата, и её фосфатизированные остатки образуют ископаемое. В промежуточном случае фосфатизированная ткань сохраняет отпечатки микробов, участвовавших в фосфатизации.
Large quantities of phosphate are required, either from seawater or from the tissues of the decaying organism. In some cases microbes control the phosphatization, and the remains of the microbes that fed on the preserved tissue form the fossil. In other, the tissue itself is the source of phosphate and its phosphatized remains form the fossil. In the intermediate case the phosphatized tissue retains the impressions of the phosphatizing microbes.
Фосфатное сохранение в окаменелостях типа сланца Берджесса
Окаменелости мягких тканей, такие как те, что обнаружены в сланце Берджесс, редки. В некоторых случаях их внутренние органы воспроизводятся в виде фосфатов. Фосфаты в основном поступают из самой ткани и впоследствии могут быть заменены карбонатом кальция. Низкий pH снижает вероятность осаждения CaCO3, создавая условия для отложения фосфатов. Более высокая концентрация фосфатов в морской воде не способствует фосфатизации, как могло бы показаться, а скорее увеличивает скорость разложения организма, возможно, потому, что минерал "ускоряет" деятельность микроорганизмов, осуществляющих разложение, при незначительной помощи сопутствующих бактерий – всего за два-шесть дней. Оси жабр и мускулатура двустворчатых также могут сохраняться в виде фосфатов. Наиболее известными структурами, сохранившимися в виде фосфатов в сланце Берджесс, являются средние кишечные железы Leanchoilia, вероятно, из-за их центрального расположения и, возможно, низкого pH. Фосфатизация может быть опосредована микроорганизмами, особенно в группах, устойчивых к разложению, таких как членистоногие, или определяться субстратом, когда богатая фосфатами ткань инициирует процесс минерализации (как у рыб). Цефалоподы занимают промежуточное положение между этими двумя крайностями. Аккуратная обработка кислотными ваннами, медленно растворяющими карбонаты, позволяет вытравливать известняковую матрицу и обнаруживать фосфаты, заменившие органические структуры, как описал доктор Чен. В формации Душантуо представлены и другие механизмы окаменелости. Для более детального изучения внутренней структуры окаменелых эмбрионов используется специализированная микроскопическая трехмерная рентгеновская компьютерная томография – своего рода микро-КТ.
Soft tissue fossils, such as those found in the Burgess Shale, are rare. In some cases their internal organs are replicated in phosphate. The phosphate mainly comes from the tissue itself, and may later be replaced by calcium carbonate. A low pH makes CaCO3 less likely to precipitate, clearing the way for phosphate to be laid down. Higher concentrations of phosphate in the sea water do not enhance phosphatization, as may seem natural; rather, it increases the rate at which the organism breaks up, perhaps because the mineral "fertilizes" the decay micro organisms. with a little help from co occurring bacteria, in just two to six days. The gill axes and musculature of bivalves can also be preserved in phosphate. The structures that most famously preserved in phosphate in the Burgess Shale are the midgut glands of Leanchoilia, perhaps on account of their central position and plausibly a low pH. Phosphatization can be microbially mediated, especially in decay resistant groups such as arthropods; or substrate dominated, where phosphate rich tissue leads the mineralization process (as in fish). Cephalopods fall somewhere between these two extremes. Careful acid baths etch away the limestone matrices, by slowly dissolving the carbonates, and reveal the phosphates that have replaced organic structures, in the manner that Dr. Chen describes. There are other means of fossilization represented in the Doushantuo Formation as well. A refinement to viewing the internal structure of fossilized embryos uses specialized microscopic three dimensional X ray computed tomography, a kind of micro CAT scan.