Окаменевшие крохи открыли учёным нутро спустя полмиллиарда лет

Вдумайтесь: учёные сумели изнутри разглядеть маленькие эмбрионы существ, окаменевших за давностью в 500 миллионов лет! Для этого изучения палеонтологи применяли технику из физики и современной медицины элементарных частиц.

Это никакое ни чудачество — в работе требовалась ювелирная точность, хорошая обеих этих дисциплин.

Филипп Донахью (Philip Donoghue) из университета Бристоля (University of Bristol) и его коллеги из Швеции, Китая и Швейцарии для собственных миниатюрных изысканий применяли разработку рентгеновской томографической микроскопии (X-ray tomographic microscopy — SRXTM). Для этого они применили источник синхротронного излучения швейцарского университета Пауля Шеррера (Swiss Light Source — SLS).

Резонный вопрос: к чему такая сверхаккуратность? Так вот, дело в том, что изучать в этом случае собрались не совсем простые объекты – окаменелости эмбрионов, размер которых – меньше миллиметра.

Эти маленькие палеонтологические образцы достались нам «в наследство» от существ, живших в Кембрийский период – в те дни, в то время, когда показались многие предшественники современных животных.

Окаменевшие крохи открыли учёным нутро спустя полмиллиарда лет

Окаменевший эмбрион Pseudooides prima, так поразивший биологов.

Для удобства интересующие области при моделировании возможно выделить цветом (иллюстрация Philip Donoghue).

С того времени, как эти эмбрионы были найдены в Китае и Сибири пара десятилетий назад, учёные многократно разглядывали их поверхность в сканирующий микроскоп и пробовали посмотреть в их «внутренности», раскалывая на узкие слои.

Но в этом случае Донахью с сотрудниками смогли изучить на эти эмбрионы изнутри, не разрушая их.

Для этого гамма-излучение синхротрона направляли на образцы с самых различных направлений в разных плоскостях, сделав для этого много съёмок, по окончании чего доверили компьютеру сконструировать трёхмерную картину.

Другие эмбрионы, отысканные в южном Китае.

Очевидно, что моделирование одинаково совершенно верно показывает и поверхность, и «внутренности» (иллюстрация Philip Donoghue).

Применяя разные образцы, исследователи смогли вернуть движение развития эмбрионов на разных стадиях – от зародышевого пузырька до более сложных стадий, в то время, когда у делящихся клеток начала появляться собственная спецификация.

Благодаря таковой тщательной работе произошло разглядеть в далеком прошлом уже неживую живность в подробностях. Но, как выяснилось, оказавшиеся картины принесли не только подробности, но и последовательность неожиданных фактов.

Прошлые снимки Markuelia полностью натуральны, но правильные эти из них возможно взять лишь о поверхности.

Содержимое возможно разглядеть лишь при частичном разрушении. Но и в этом случае были лишь догадки (иллюстрация Philip Donoghue).

Выяснилась, к примеру, неповторимая изюминка развития эмбрионов червей Pseudooides prima. Сегменты тела этих существ росли из середины, а никак не с противоположных его финишей, как это происходит у их современных родственников.

О втором существе, эмбрион которого подвергся рассмотрению — Markuelia — прежде пологали, что он может принадлежать некой разновидности червя, насекомого, или раковинного моллюска.

На снимке – серия последовательных узких срезов Markuelia.

Для удобства определённые ткани возможно окрашивать в разные цвета (иллюстрация Philip Donoghue).

Но трёхмерная реконструкция нашла анальное и ротовое отверстия. Характерно, что со стороны рта были обнаружены последовательности зубов (да-да, не удивляйтесь – опыт проводился с микрометровой точностью), а это разрешило биологам сделать заключение, что существо есть, вероятнее, далёким родственником приапулидов (Priapulida) – современной группы реликтовых морских червей (по собственному строению они схожи с высшими червями).

Филипп Донахью: «Дабы раздобыть эти эмбрионы, приходится вручную выбирать тонны породы» (фото с сайта gly.bris.ac.uk).

Кстати, синхротронное излучение помогло не только разглядеть особенности организмов, но и, фактически, доказать, что кое-какие из этих микроскопических находок Донахью вправду являются остатками старой судьбе, а вовсе не кристаллами неорганического происхождения (как полагали кое-какие учёные).

Значительно, что изучение микроскопических эмбрионов в сверхмощном синхротронном «свете» разрешило встретиться с ними анатомические изюминки безо всяких механических вмешательств, покинув их в целостности.

Кстати, важно, что удалось обойтись без разрушения образцов, поскольку их поиск требует воистину трудолюбия и титанического терпения. «Нам приходилось выбирать огромные количества породы, выбирая её по частичкам и решая, песчинка это либо эмбрион, — говорит Донахью. — А в один раз моим сотрудникам, перебрав 12 тысячь киллограм породы, удалось отыскать всего 500 зародышей», — говорит доктор наук.

Ускоритель SLS. Тут проводилось изучение окаменевших эмбрионов. А вы что ожидали заметить?

Опять микроскоп? (фото с сайтов palaeo.gly.bris.ac.uk и sls.web.psi.ch).

Для Донахью нет вопроса «Для чего всё это необходимо?», идеология работы для него очевидна, и растолковывает он её так: «Мы пробуем отыскать пределы окаменения. на данный момент мы замечаем те объекты, каковые, как считалось, не могли сохраниться из-за собственной малости».

Техника, которая для палеонтологии достаточно нова, открывает невиданные возможности для науки, и до тех пор пока нет необходимости в поиске новых, более правильных способов. Посредством синхротронного излучения у учёных получается разглядеть кроме того окаменевшие волоски, действительно, нет возможности посмотреть вовнутрь (кстати, с простыми волосками при таких условиях дела идут намного успешнее).

«Так что мы знаем, где находится данный предел окаменения», — говорит Донахью. Быть может, говорит не в полной мере удовлетворённо.

MiyaGi Эндшпиль — Нутро


Вы прочитали статью, но не прочитали журнал…

Читайте также: