Долгое время бактериальное разрушение считалось врагом номер один фоссилизации останков. Бактериальные биопленки помогли сохранить наиболее уязвимые их составляющие – эмбрионы и мягкие ткани животных, уверены американские специалисты.
Сотрудники Университета Индианы под руководством Рудольфа и Элизабет Стафф обнаружили, что вторжение бактерий в гибнущие клетки эмбриона и дальнейшее формирование в них плотной биопленки полностью заменяет существовавшие структуры, ведет к созданию достоверной копии этого эмбриона.
Бактерии съедают и заменяют собой всю цитоплазму клеток, генерируя миниатюрный скульптурный портрет эмбриона. Впрочем, для этого необходимы два условия. Прежде всего, низкокислородное окружение, как, например, на океанском дне или в грязи на берегу озера. Если кислорода достаточно, происходит саморазрушение эмбриона, так как высвобождаются пищеварительные ферменты. В противном случае они оказываются в заточении в органеллах.
Следующий шаг, который должны предпринять бактерии, - заполонить клетки умирающего эмбриона. Микроорганизмы формируют биопленки – скопления бактериальных клеток, которые крепятся друг к другу с помощью клейких волокон из белков и сахаров. Когда такие пленки заполняют клетки, бактерии проникают среди органелл, формируя точные копии внутренних клеточных структур.
В заключение, они могут проделать еще один трюк: выделить крошечные кристаллы фосфата кальция (CaPO4), которые, в свою очередь, замещают бактериальные структуры. Это только укрепляет окаменелости.
Ученые работали с эмбрионами на ранней стадии развития двух видов австралийских морских ежей – Heliocidaris erythrogramma и Heliocidaris tuberculata. Экспериментальные результаты сравнили с изображениями с высоким разрешением фоссилизированных эмбрионов, которые предоставили коллеги из Китая, Англии, Швеции, Швейцарии. В частности, останков эмбриона из Китая, которому полмиллиарда лет.
Опыты проведены в условиях нормального и пониженного содержания кислорода, в присутствии губительных для бактерий антибиотиков и в их отсутствие. Анализ ДНК позволил определить виды "работающих" бактерий.
При достаточном количестве кислорода это была по большей части широко распространенная морская бактерия Pseudoalteromonas, нехватка кислорода способствовала большему разнообразию микроорганизмов.
Сейчас невозможно точно установить вклад бактерий в окаменение эмбриона, которому 550 миллионов лет, но авторы полагают, собранных данных достаточно, чтобы утверждать: бактерии – фундаментальная сила фоссилизации, поскольку только быстрый биологический процесс в состоянии придать стабильность чувствительным клеткам, запустив минерализацию. Об этом сообщает агентство "Информнаука".
Комментарии: (1)