Fossili di ragno luminosi richiedono una rapida caccia al tesoro di esemplari straordinariamente ben conservati.

Fossili di ragni luminosi richiedono uno studio paranormale su come sono stati conservati ad Aix-en-Provence.

Una formazione geologica vicino ad Aix-en-Provence, in Francia, è famosa come uno dei tesori più importanti al mondo di specie fossili cenozoiche. Gli scienziati hanno scoperto piante e animali fossilizzati eccezionalmente ben conservati lì dalla fine del XVIII secolo.

La Formazione di Aix-en-Provence è particolarmente famosa per gli artropodi terrestri fossilizzati del periodo dell’Oligocene (~23-34 milioni di anni fa). Poiché gli artropodi – animali con esoscheletri come i ragni – sono raramente fossilizzati, la loro abbondanza ad Aix-en-Provence è sbalorditiva.

Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Comunicazione Terra e Ambiente Il 21 aprile 2022, i ricercatori dell’Università del Kansas sono i primi a chiedersi: quali processi chimici e geologici unici ad Aix-en-Provence mantengono i ragni del periodo dell’Oligocene così straordinari?

“La maggior parte della vita non si trasforma in un fossile”, ha affermato l’autrice principale Alison Olcott, professore associato di geologia e direttrice del Centro di ricerca universitaria presso l’Università del Kuwait. “È difficile diventare un fossile. Devi morire in condizioni molto specifiche e uno dei modi più semplici per diventare un fossile è avere parti dure come ossa, corna e denti. Quindi il nostro record di vita dal corpo molle e terrestre la vita, come i ragni, è chiazzata, ma abbiamo periodi di conservazione eccezionali in cui tutte le condizioni erano armoniose affinché si verificasse la conservazione”.

La scansione di un’immagine elettronica dell’addome di un ragno fossilizzato rivela un polimero nero sul fossile e la presenza di due tipi di microalghe: un tappeto di diatomee verticali sui fossili e centrioli dispersi nella matrice circostante. Questa immagine è ricoperta da mappe chimiche dello zolfo (giallo) e della silice (rosa) che rivelano che mentre le microalghe sono silicee, il polimero che ricopre il fossile è ricco di zolfo. Credito: Olcott et al.

Olcott e i suoi coautori alla KU, Matthew Downen, allora candidato al dottorato presso il Dipartimento di Geologia e ora direttore associato presso l’University Research Center, e Paul Selden, KU Distinguished Professor Emeritus, insieme a James Schiffbauer dell’Università del Missouri. Per scoprire i processi esatti ad Aix-en-Provence che hanno fornito un percorso per la conservazione dei fossili di ragno.

“Matt stava lavorando per descrivere questi fossili e abbiamo deciso, per un capriccio, di metterli sotto un microscopio a fluorescenza per vedere cosa è successo”, ha detto Olcott. “Con nostra sorpresa brillava, e così siamo diventati molto interessati a ciò che ha fatto brillare la chimica di questi fossili. Se guardi il fossile sulla roccia, scoprirai che è quasi indistinguibile dalla roccia stessa, ma brilla un colore diverso sotto la gamma fluorescente. Quindi, abbiamo deciso di esplorare la chimica e abbiamo scoperto che i fossili stessi contengono un polimero nero fatto di carbonio e zolfo che, al microscopio, è simile al catrame che vedi sulla strada. Abbiamo anche notato che c’erano migliaia e migliaia e migliaia di microalghe su tutti i fossili e che coprivano i fossili stessi”.

Fossile di ragno della formazione di Aix-en-Provence con un quadrato bianco che indica la posizione dell’immagine del microscopio elettronico a scansione e la mappa chimica dello zolfo (giallo) e della silice (rosa) in alto a sinistra. Insieme, questi rivelano un polimero nero ricco di zolfo sul fossile e la presenza di due tipi di microalghe silicee: un tappeto di diatomee verticali sul fossile e diatomee centrali disperse nella matrice circostante. Credito: Olcott et al.

Olcott e i suoi colleghi ipotizzano che la sostanza extracellulare prodotta da queste microalghe, chiamate diatomee, avrebbe potuto proteggere i ragni dall’ossigeno e aumentare il loro zolfo, un cambiamento chimico che spiegherebbe la conservazione dei fossili come membrane carboniose nei successivi milioni di anni.

“Queste microalghe formano una palla appiccicosa e appiccicosa: è così che si attaccano insieme”, ha affermato il ricercatore KU. “Ho ipotizzato che la chimica di quelle microalghe e le sostanze che emettono rendessero effettivamente possibile questa reazione chimica per preservare i ragni. In sostanza, la chimica delle microalghe e la chimica dei ragni lavorano insieme per ottenere questa conservazione unica. “

Questo fenomeno dello zolfo, infatti, è la stessa comune lavorazione industriale utilizzata per la conservazione della gomma.

“La vulcanizzazione è un processo naturale: lo facciamo noi stessi per elaborare la gomma in un processo noto”, ha affermato Olcott. “Lo zolfo prende il carbonio e lo lega allo zolfo e lo fissa, motivo per cui lo facciamo con la gomma per farlo durare più a lungo. Quello che penso sia successo qui chimicamente è che l’esoscheletro del ragno è la chitina, che è un lungo polimero con carbonio le unità si avvicinano. Ed è un ambiente perfetto per i ponti di zolfo per intervenire e stabilizzare davvero le cose”.

Olcott ha affermato che la presenza di stuoie biatomiche servirebbe probabilmente come prova che in futuro si troveranno depositi fossili più ben conservati.

“Il prossimo passo è estendere queste tecniche ad altri depositi per vedere se la conservazione è associata alle stuoie di diatomee”, ha detto. “Di tutti gli altri eccezionali siti di conservazione dei fossili nel mondo nell’era cenozoica, circa l’80 percento è legato a questa microalga. Quindi, ci chiediamo se questo spieghi la maggior parte dei siti fossili che abbiamo in questo momento, principalmente dopo un po’. Breve storia dell’estinzione dei dinosauri finora.Questo meccanismo potrebbe essere responsabile di fornirci informazioni per esplorare l’evoluzione degli insetti e di altre forme di vita terrestre dopo i dinosauri e per comprendere il cambiamento climatico, perché c’è un periodo di rapido cambiamento climatico e questi gli organismi ci aiutano a capire cosa è successo alla vita l’ultima volta che il clima ha iniziato a cambiare”.

Olcott e i suoi colleghi sono stati i primi ad analizzare la chimica di conservazione ad Aix-en-Provence, un fatto che attribuiscono in parte alle sfide dell’applicazione della scienza durante COVID-19 restrizioni.

“Onestamente credo che questo studio sia in parte il risultato dell’epidemiologia”, ha detto. “Il primo lotto di queste immagini è uscito a maggio 2020. Il mio laboratorio era ancora chiuso, sono stato due mesi dei miei 18 mesi a casa con i bambini tutto il tempo, e quindi ho dovuto cambiare il modo in cui facevo scienze. Ho passato molto tempo con queste immagini. E queste mappe chimiche e le ho effettivamente esplorate in un modo che probabilmente non sarebbe successo se tutti i laboratori fossero stati aperti e potessimo entrare e fare un lavoro più convenzionale”.

Riferimento: “L’eccezionale conservazione dei fossili del ragno di Aix-en-Provence avrebbe potuto essere facilitata dalle diatomee” di Alison N. Olcott, Matthew R.; Comunicazione Terra e Ambiente.
DOI: 10.1038 / s43247-022-00424-7

L’Università del Kansas è un’importante università di ricerca e insegnamento. La missione dell’università è quella di far progredire gli studenti e la società educando i leader, costruendo comunità sane e facendo scoperte che cambiano il mondo. Il Kuwait University News Service è l’ufficio centrale di pubbliche relazioni del Lawrence Campus.