В Китае найден самый древний в мире янтарь

Фото из открытых источников

Мы склонны воспринимать древесную смолу как древнее, ароматное средство защиты от насекомых-вредителей – средство, которое отпугивает вредителей и заживляет раны, оставленные их прожорливыми челюстями.

Однако новое открытие предполагает, что эти вязкие выделения возникли в совершенно ином мире, нежели тот, который мы представляем, когда думаем об янтаре, — в мире без динозавров и даже до того, как насекомые стали основными потребителями растений. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances.

В залежах угля на крайнем северо-западе Китая палеонтологи обнаружили сотни микроскопических фрагментов янтаря, датируемых средним девоном, то есть 385 миллионами лет назад – примерно на 65 миллионов лет раньше предыдущего рекордсмена и на 150 миллионов лет раньше первых динозавров.

«Важность заключается не только в том, что эти находки старше», — заявил соавтор исследования Цзихан Луо из Китайской академии наук. «Предыдущие подтвержденные находки янтаря относятся к позднему карбону и, вероятно, связаны с семенными растениями. Наш янтарь относится к среднему девону, до того, как семенные растения появились и диверсифицировались. Это означает, что несеменное сосудистое растение уже было способно производить химически сложную терпеноидную смолу».

Янтарь — один из символов доисторической эпохи. Он изготовлен из древесной смолы, которая затвердела и окаменела за миллионы лет, превратившись в великолепный драгоценный камень теплого оттенка.

Но это не просто красивая оболочка. Янтарь способен сохранить, зачастую в мельчайших деталях, мельчайшие детали мира, существовавшего, когда он вытекал из дерева, из которого он произошел, — от растительной материи, такой как пыльца, до беспозвоночных, попавших в ловушку, даже позвоночных, таких как рептилии и крошечные динозавры (или их части).

Такие образцы высоко ценятся палеонтологами за то, что они могут рассказать нам о доисторических экосистемах, но янтарь может рассказать нам гораздо больше – а именно, об эволюции растений.

Это открытие, в частности, меняет наше понимание того, как у ранних растений развилась способность производить смолу.

«Это дает прямые ископаемые данные, свидетельствующие о том, что сложные системы биосинтеза смол появились гораздо раньше, чем предполагалось ранее», — сказал Ло. «Производство смолы, возможно, стало еще одним важным нововведением – наряду с эволюцией деревьев, древесины, листьев и более глубоких корневых систем – которое помогло ранним сосудистым растениям выживать и распространяться в наземных условиях».

Древняя смола была обнаружена не в виде блестящих самородков золотистого цвета, как те, что можно увидеть в серебряных кулонах или на страницах палеонтологических журналов.

Исследователи обнаружили его в виде 241 крошечного фрагмента размером всего от 0,1 до 1,5 миллиметра, извлеченного из 10 килограммов угля из формации Худжиерсит на крайнем северо-западе страны.

Эти фрагменты были настолько крошечными, что их приходилось обнаруживать с помощью ультрафиолетового света, из-за чего они флуоресцировали на фоне окружающей породы.

Возраст этого камня уже был с уверенностью определен — 385 миллионов лет. Вопрос заключался в том, что же это за флуоресцирующий материал?

«Нашей первой реакцией было волнение, за которым сразу же последовала осторожность», — объяснил Ло. «Обнаружение янтаря возрастом приблизительно 385 миллионов лет было бы необычайным событием, поэтому первоначально мы рассматривали эти частицы просто как смолоподобный органический материал, а не предполагали, что это настоящий янтарь».

Они подвергли материал серии химических анализов.

Только после проведения оптических исследований, инфракрасной спектроскопии и масс-спектрометрии исследователи смогли убедиться в том, что их зерна обладают химическими характеристиками, свойственными смолам хвойных пород.

Учёные не смогли точно установить, к какому семейству вымерших деревьев относилась смола, но они считают, что в экосистеме существовала достаточно серьёзная опасность, чтобы растениям потребовались защитные механизмы.

До того, как насекомые стали основными потребителями растений, лесные пожары и паразитические грибы, возможно, уже представляли достаточную опасность, чтобы способствовать производству смолы.

Эта адаптация оказалась на удивление долговечной.

«Янтарьсодержащий уголь указывает на влажную, богатую органическими веществами углеобразующую среду, вероятно, с фрагментарными зарослями ранней сосудистой растительности. Грибы и наземные членистоногие уже присутствовали, но наземные пищевые цепи были гораздо менее сложными, чем в более поздних лесах», — сказал Ло. «Это был критический период, когда растения становились выше, развивали древесину и более глубокие корни, а также преобразовывали физическую структуру континентов. Эти крошечные частицы янтаря образовались во время этого важного экологического перехода».

Есть веские основания полагать, отметил Ло, что существуют и более древние образцы янтаря.

Молекулярные исследования показывают, что гены, отвечающие за синтез смолистых химических соединений, называемых терпенами, вероятно, появились у растений гораздо раньше, чем в среднем девоне.

В своей статье исследователи также отмечают, что размер зерен типичен для янтаря палеозойской эры, которая охватывает средний девон, но простирается еще дальше, до 540 миллионов лет назад.

Поэтому вполне возможно, что другие древние образцы янтаря уже были обнаружены и ждут подходящей последовательности исследований, чтобы проявить себя.

«Наиболее перспективными местами для поиска являются богатые органическими веществами угли, угленосные сланцы и мелкозернистые осадки раннего девона, в которых сохранилось большое количество растительной кутикулы и которые подверглись относительно незначительным термическим изменениям», — пояснил Ло. «Ранний янтарь, вероятно, был микроскопическим, сильно локализованным и его легко было спутать с другими органическими веществами, что, возможно, объясняет, почему его до сих пор игнорировали».

«Сочетание ультрафиолетового сканирования, тщательной микроскопической экстракции, инфракрасной спектроскопии и органического геохимического анализа может выявить еще более древние находки», - резюмируют авторы.