Подготовка окаменелостей
| Часть серии о |
| Палеонтология |
|---|
 |
|
Палеонтологический портал Категория |
Подготовка окаменелостей — это комплекс задач, который может включать в себя раскопки, выявление, сохранение и воспроизведение древних останков и следов организмов. Это неотъемлемая часть науки палеонтологии, музейных экспозиций и сохранения окаменелостей, находящихся в общественном доверии. Он включает в себя широкий спектр методов, от механических до химических, в зависимости от качеств подготавливаемого образца и целей работы. Подготовкой окаменелостей могут заниматься ученые, студенты или сотрудники коллекций, но часто ею занимаются профессиональные специалисты по подготовке окаменелостей. [ 1 ]
Техники
[ редактировать ]Кислотная мацерация
[ редактировать ]Кислотная мацерация — это метод извлечения органических микрофоссилий из окружающей матрицы породы с использованием кислоты . Соляную кислоту или уксусную кислоту можно использовать для извлечения фосфатных окаменелостей , таких как небольшие ракушечные окаменелости , из карбонатной матрицы. Плавиковая кислота также используется при кислотной мацерации для извлечения органических ископаемых из силикатных пород. Ископаемые породы можно погрузить непосредственно в кислоту или из нитрата целлюлозы можно нанести пленку ( растворенную в амилацетате ), которая прилипает к органическому компоненту и позволяет камню растворяться вокруг него. [ 2 ]
Фильм тянуть
[ редактировать ]Метод вытягивания пленки — это способ извлечения углеродистых компрессионных окаменелостей для изучения с помощью микроскопии в проходящем свете. На поверхность породы наносится кислота, которая вытравляет матрицу с поверхности, оставляя выступающую углеродистую ткань. (Поверхности, не подлежащие травлению, можно покрыть воском (например, вазелином или жиром). Обычно это достигается путем помещения камня вверх дном в слабую, постоянно перемешиваемую кислоту, чтобы можно было смыть любые загрязнения. нитроцеллюлоза Затем наносится . наносится на поверхность, содержащую окаменелости, и после высыхания может быть отделена от камня или растворена в плавиковой кислоте . [ 3 ]
Этот метод был впервые использован Джоном Уолтоном в сотрудничестве с Райтце Гербеном Купмансом в 1928 году как метод получения серийных тонких срезов без затрат времени, затрат и потерь материала, связанных с растворением породы. [ 4 ] Об усовершенствовании метода с использованием желатина (с глицерином и формалином ) вместо целлюлозы сообщалось в 1930 году, и он особенно подходит для более крупных образцов. [ 5 ] Этот метод, основанный на растворе, был в значительной степени заменен использованием предварительно сформированных листов пленки, аналогичных тем, которые используются в прозрачных пленках; можно использовать нитрат целлюлозы и ацетат целлюлозы, хотя последний является предпочтительным. [ 6 ] При смачивании обратной поверхности пленки ацетатом пленка становится более лабильной и лучше контактирует с материалом. Кожуру можно промыть кислотой, чтобы удалить оставшуюся матрицу, прежде чем монтировать ее на предметное стекло со смолой для дальнейшего исследования. [ 7 ] Этот метод в некоторой степени разрушительен, поскольку травление кислотой, используемое для удаления матрицы породы, также может разрушить некоторые более мелкие детали; шипение, вызванное реакцией кислоты с матрицей, разрушает менее прочный клеточный материал. [ 7 ] Второй пилинг без дальнейшего травления, «отрывной пилинг», удалит любые клеточные стенки, параллельные поверхности, которые в противном случае были бы разрушены при воздействии кислоты. [ 7 ]
Подробности современного применения метода можно найти в ссылке ( [ 8 ] ). Даже новейшая технология имеет некоторые недостатки; в частности, более мелкие окаменелости, которые могут лежать между клеточными стенками, будут смыты кислотным травлением и могут быть восстановлены только с помощью подготовки тонких срезов. [ 9 ]
Чтобы смонтировать предметные стекла для микроскопии, необходимо выполнить ряд шагов: [ 7 ]
- Предметное стекло смачивают ацетоном свежий слой ацетата и наносят на него . Ацетон позволяет ацетату «присасываться» к предметному стеклу, поддерживая хороший контакт за счет всасывания. Позже он растворится, что позволит разрезать участки кожуры, прикрепленной к смоле, для просвечивающей электронной микроскопии.
- Наносится тонкий слой эпоксидной смолы, покрывающий ацетат и распределяющийся по предметному стеклу. Это позволит прикрепить препарат к предметному стеклу после растворения основного ацетата.
- Стеклянную пластину смазывают маслом и прижимают к ней гладкой стороной кожуры.
- Шероховатую сторону кожуры покрывают нагретой (55°С) эпоксидной смолой и прижимают к заранее подготовленному предметному стеклу. Примерно через 45 минут стеклянную пластину снимают и смолу оставляют в теплом состоянии для отверждения.
- Препарат промывают ацетоном и кислотой для удаления остатков, которые в противном случае могли бы привести к оптическим артефактам при визуализации.
Образцы, извлеченные путем натяжения пленки, склонны к образованию морщин, особенно если очищаемая поверхность не идеально гладкая — если ацетон скапливается, это может привести к сморщиванию ацетата. [ 8 ]
Техника переноса
[ редактировать ]
Техника переноса — это метод стабилизации и подготовки окаменелостей путем частичного погружения их в пластиковые смолы (например, эпоксидную или полиэфирную смолу ), чтобы сохранить положение сохранившейся окаменелости после последующего удаления всей матрицы породы. Яркими примерами этого метода являются окаменелости, сохранившиеся в горючих сланцах (например, из карьера Мессель ) или других субстратах, которые разрушаются в атмосферных условиях, или окаменелости, сохранившиеся в кислоторастворимых карбонатах (например, окаменелости из формации Сантана ). [ 10 ] Этот метод примечателен тем, что позволяет получать изысканные препараты, имеющие как очень высокую научную, так и демонстрационную ценность, поскольку область, обнаженная с помощью этого метода, перед препарированием защищена матрицей, в то время как первоначально обнаженные окаменелости часто подвергаются повреждениям из-за неправильного механического удаления осадка. или где плоскость расщепления прошла через окаменелость. Это позволяет сохранить микроскопические детали на поверхности окаменелости. [ 11 ]
Этот метод был впервые предложен Гарри Тумбсом и А.Э. Риксоном из Британского музея в 1950 году. [ 12 ] с внедрением этого метода как средства извлечения окаменелостей рыб из кислоторастворимых карбонатов. Этот метод позволил получить хрупкие, фрагментированные или иным образом нестабильные окаменелости путем удаления практически всей окружающей матрицы породы. Полученный препарат сохраняет положение всех частей окаменелости в том положении, в котором они сохранились в окаменелости. другие вещества, такие как смесь молотого мела и пчелиного воска . Хотя метод, разработанный Тумбсом и Риксоном, требует использования пластиковых смол, использовались и [ 13 ]
Хотя первоначальный метод был разработан для борьбы с окаменелостями, освобожденными от матрицы кислотой, его наиболее известное применение относится к окаменелостям из ямы Мессель . Эти окаменелости, известные своей прекрасной сохранностью, включая мягкие ткани, очертания тела и даже цветовой блеск крыльев жуков, как известно, очень трудно сохранить. Сами окаменелости лежат на поверхности слоев породы плоско, иногда пленчато. Горючий сланец содержит 40% воды. Когда плита отрывается от окружающей породы, она вскоре высыхает и трескается. [ 14 ] Плита с идеальным окаменелостью за несколько часов превратится в груду щебня, уничтожив вместе с собой и окаменелость. Такова была судьба многих окаменелостей Месселя, пока в 1970-х годах не начала применяться техника переноса.
Чтобы сохранить окаменелости после того, как их плита будет извлечена из породы, окаменелость необходимо перенести с поверхности камня на прочную искусственную поверхность. Воду в самой окаменелости также необходимо заменить.
Как только плита, содержащая окаменелость, отделяется от камня, ее погружают в воду, чтобы предотвратить растрескивание. Это предполагает упаковку его в пластик, а иногда и в мокрую газету. Пока он находится во влажном состоянии, его очищают и проводят всю необходимую для переноса подготовку. [ 15 ]
Когда окаменелость готова к транспортировке (но не окружающая ее порода), ее высушивают феном. Как только окаменелость начинает светлеть (признак высыхания), наносят водорастворимый лак. Лак проникает в кость и другие органические остатки, но не в сам сланец, поскольку сланец непроницаем для водных растворов.
Когда лак затвердеет, каркас из глины на скале вокруг окаменелости строится . На каркас заливается двухкомпонентная эпоксидная смола , образующая новую искусственную поверхность окаменелости. Состав смолы важен, так как ей придется впитаться в окаменелость, чтобы еще больше укрепить ее и связать с новой поверхностью. Это можно контролировать, изменяя вязкость смолы. [ 11 ]
Когда эпоксидная смола застынет, плиту переворачивают и начинают подготовку с тыльной стороны сланца. Слой сланца удаляется кистью и скальпелем. Когда препарат попадает на окаменелость, на нее наносится еще больше лака и клея для дальнейшей стабилизации хрупкой окаменелости. Когда работа окончена, все следы сланца удалены, на эпоксидной плите остается только само ископаемое. [ 16 ]
Контрастные физические свойства камня и окаменелости необходимы для успеха этого метода. Органические остатки ископаемого пористые и гигроскопичные, а нефтесодержащая порода - нет. Таким образом, лак может проникать в окаменелости, а не в породу, что дает возможность препаратору «приклеить» окаменелость к искусственной плите, не приклеивая ее при этом к сланцу.
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Уайли, Кейтлин Донахью (2009). «Подготовка в действии: палеонтологические навыки и роль препаратора окаменелостей» . Подготовка окаменелостей: материалы первого ежегодного симпозиума по подготовке и сбору окаменелостей .
- ^ Эдвардс, Д. (1982), «Фрагментарные микроокаменелости несосудистых растений из позднего силура Уэльса», Ботанический журнал Линнеевского общества , 84 (3): 223–256, doi : 10.1111/j.1095-8339.1982.tb00536 .x
- ^ Херник, Л.; Лендинг, Э.; Бартовски, К. (2008). «Самые старые печеночники на Земле — Metzgeriothallus sharonae sp. Ноябрь. Из среднего девона (живе) восточного Нью-Йорка, США». Обзор палеоботаники и палинологии . 148 (2–4): 154–162. дои : 10.1016/j.revpalbo.2007.09.002 .
- ^ Уолтон, Дж. (1928). «Способ приготовления срезов ископаемых растений, содержащихся в угольных шарах или других типах окаменения» . Природа . 122 (3076): 571. Бибкод : 1928Natur.122..571W . дои : 10.1038/122571a0 . S2CID 4102720 .
- ^ Уолтон, Дж. (1930). «Усовершенствования метода пилинга подготовки срезов ископаемых растений». Природа . 125 (3150): 413–414. Бибкод : 1930Natur.125..413W . дои : 10.1038/125413b0 . S2CID 4083168 .
- ^ Джой, КВ; Уиллис, Эй Джей; Лейси, WS (1956). «Техника быстрого пилинга целлюлозы в палеоботанике». Анналы ботаники . 20 (4): 635–637. doi : 10.1093/oxfordjournals.aob.a083546 .
- ^ Jump up to: а б с д Холмс, Дж.; Лопес, Дж. (1986). «Техника исчезающего пилинга: усовершенствованный метод изучения перминерализованных тканей растений» . Палеонтология . 29 (4). 787–808.
- ^ Jump up to: а б Галтье, Дж.; Филлипс, ТЛ (1999). «Техника ацетатного пилинга» . В Джонсе, Т.П.; Роу, Н.П. (ред.). Ископаемые растения и споры: современные методы . Геологическое общество, Лондон. стр. 67–70. ISBN 978-1-86239-035-5 .
- ^ Тейлор, Теннесси; Крингс, М.; Доцлер, Н.; Галтье, Дж. (2011). «Преимущество препаратов тонких срезов перед ацетатными пилингами при изучении позднепалеозойских грибов и других микроорганизмов». ПАЛЕОС . 26 (4): 239–244. Бибкод : 2011Палай..26..239T . дои : 10.2110/palo.2010.p10-131r . S2CID 128546972 .
- ^ Мэйси, Дж. Г., Руцки, И., Блюм, С. и В. Элверс (1991): Методы лабораторной подготовки. В Мейси j:G. (редактор): Окаменелости Сантаны: Иллюстрированный атлас , Tfh Pubns Inc. ISBN 0866225498 . стр. 99–103.
- ^ Jump up to: а б Барлинг, Натан; Дэвид М. Мартилл; Флоренс Галлиен (2019). «Техника переноса смолы: применение к окаменелостям насекомых в слоистых известняках формации Крато (нижний мел) на северо-востоке Бразилии» (PDF) . Меловые исследования . 98 : 1–2. дои : 10.1016/j.cretres.2019.02.009 . S2CID 134208049 .
- ^ Тумбс, Гарри; А.Э. Риксон (1950). «Использование пластмасс в «методе переноса» подготовки окаменелостей» . Журнал музеев . 50 : 105–107. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 21 августа 2020 г.
- ^ Келлер, Т.; Фрей, Э.; Черт, Р.; Ритшель, С.; Шааль, С.; Шмитц, М. (1991). «Свод правил палеонтологических раскопок на Мессельском карьере». Палеонтологический журнал . 65 (1–2): 221–224. дои : 10.1007/BF02985786 . S2CID 128399238 .
- ^ Местонахождение окаменелостей сланцевого сланца Месселя Лагерштатте, веб-сайт Виртуального музея окаменелостей
- ^ исследовательской станции Месселя, научно-исследовательского института Зенкенберга и музея природы. Веб-сайт
- ↑ «Окаменелости Месселя из Германии». Веб-сайт Архивировано 4 марта 2016 г. на Wayback Machine.