‘Gouden’ opgravingen onthullen de oorsprong van de uitzonderlijke bewaring

Het mariene fossielenbestand laat zien dat biominerale materialen vaker voorkomen dan biominerale (niet-biomenale) weefselresten. Dit komt door de fysiologische, chemische en biologische veranderingen die plaatsvinden in het lichaam van een organisme vlak voor zijn dood.

Transport, breuk en desintegratie van fragiele morfologische kenmerken en skeletten met meerdere elementen worden vergemakkelijkt door predatie, opruiming en andere fysieke spanningen.

In een nieuwe studie hebben onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin en hun collega’s ontdekt dat pyriet, ook wel bekend als ‘fool’s gold’, niet de primaire bron van schittering is op verschillende fossielen gevonden in de Poseidonia-schalie in Duitsland. In plaats daarvan geeft een mengsel van mineralen de fossielen een gouden tint, wat de omstandigheden aangeeft waaronder ze zijn gevormd.

De ontdekking is belangrijk om te begrijpen hoe fossielen, een van de best bewaarde voorbeelden van het vroege Jura-zeeleven waar ook ter wereld, zich voornamelijk hebben gevormd en de rol van zuurstof uit de omgeving bij hun vorming.

Studie co-auteur Rowan Martindale, universitair hoofddocent aan de UT Jackson School of Geosciences, Hij zeiEn “Als je naar de steengroeven gaat, gluren gouden ammonieten in zwarte leisteenplaten, maar verrassend genoeg hadden we moeite om pyriet in de fossielen te vinden. Zelfs fossielen die er goud uitzagen, worden bewaard als fosfaatmineralen met gele calciet. Dit verandert onze kijk op deze beroemde fossiele afzetting.” “.

Posidonia Shale bevat ongebruikelijke, zachte fossielen die 183 miljoen jaar oud zijn, waaronder kreeften, ichthyosaurusembryo’s en inktvissen met inktzakken.

De onderzoekers bestudeerden de chemische samenstelling van tientallen monsters met behulp van scanning-elektronenmicroscopen om meer te weten te komen over de fossilisatieomstandigheden die leidden tot zo’n uitstekende bewaring.

Co-auteur Jim Schiffbauer, assistent-professor bij de afdeling Geologische Wetenschappen aan de Universiteit van Missouri, die enkele van de grotere exemplaren heeft behandeld, zei: “Ik kon niet wachten om ze in een microscoop te krijgen en te helpen hun verhaal over natuurbehoud te vertellen.”

De fossielen waren grotendeels samengesteld uit fosfaatmineralen, volgens onderzoekers van de afdeling Geowetenschappen van de Universiteit van Missouri, ondanks microscopische raamwerkclusters van pyrietkristallen in nabijgelegen zwarte leisteenrotsen.

Co-auteur Singhini Sinha, een promovendus aan The Jackson School, zei: “Ik heb dagen doorgebracht met het zoeken naar frames op een fossiel; voor sommige exemplaren telde ik 800 frames op de matrix terwijl er misschien drie of vier fossielen waren.”

Pyriet en fosfaat zijn op verschillende plaatsen in de monsters aanwezig. Dit is belangrijk omdat het essentiële informatie verschaft over de fossilisatieomgeving. Terwijl fosfaatmineralen zuurstof nodig hebben, kan pyriet zich vormen in anoxische omstandigheden (waar geen zuurstof is).

Dit toont aan dat zelfs terwijl een anoxische zeebodem de ideale omstandigheden creëert voor fossilisatie, de chemische reacties die nodig zijn voor fossilisatie een korte uitbarsting van zuurstof vereisen.

De bevindingen ondersteunen eerder werk van de onderzoekers over geochemische omstandigheden in het beschermde gebied – lagerstätten, sites die beroemd zijn om hun ongewoon goed bewaarde collecties fossielen. De resultaten van deze onderzoeken zijn echter in tegenspraak met oude theorieën over de voorwaarden die nodig zijn voor het uitzonderlijke behoud van fossielen in Posidonia.

sinha zei, “Er is lang gedacht dat een gebrek aan zuurstof uitzonderlijke bewaring veroorzaakt, maar het helpt niet direct. Het helpt de omgeving bevorderlijk te maken voor snellere fossilisatie, wat leidt tot bewaring, maar het is de zuurstof die bewaring bevordert.”

Het blijkt dat de helderheid van het fossiel ook wordt versterkt door de omringende zuurstof, fosfaten en mineralen.

Het onderzoek werd gefinancierd door Cornell College en de National Science Foundation.

Tijdschriftreferentie:

1. Muscente, A., Vinnes, O., en Sinha, et al. Welke rol speelt zuurstofgebrek bij het uitzonderlijke behoud van fossielen? Lessen uit etmologie in de Posidonia-schalie. Aardwetenschappelijke beoordelingen. DOI: 10.1016/j.earscirev.2023.104323