Fósseis de aranhas brilhantes levam a uma rápida caça ao tesouro de espécimes incrivelmente bem preservados.

Fósseis de aranhas brilhantes levam a um estudo paranormal de como elas foram preservadas em Aix-en-Provence.

Uma formação geológica perto de Aix-en-Provence, na França, é famosa como um dos tesouros mais importantes do mundo de espécies fósseis cenozóicas. Os cientistas descobriram plantas e animais fossilizados excepcionalmente bem preservados desde o final do século 18.

A Formação Aix-en-Provence é particularmente famosa por artrópodes terrestres fossilizados do período Oligoceno (~ 23-34 milhões de anos atrás). Como os artrópodes – animais com exoesqueletos como aranhas – raramente são fossilizados, sua abundância em Aix-en-Provence é impressionante.

Um novo estudo publicado na revista Comunicações da Terra e do Meio Ambiente Em 21 de abril de 2022, pesquisadores da Universidade do Kansas são os primeiros a perguntar: Que processos químicos e geológicos únicos em Aix-en-Provence mantêm as aranhas do período Oligoceno tão notáveis?

“A maior parte da vida não se transforma em fóssil”, disse a principal autora Alison Olcott, professora associada de geologia e diretora do Centro de Pesquisa da Universidade do Kuwait. “É difícil se tornar um fóssil. Você tem que morrer sob condições muito específicas, e uma das maneiras mais fáceis de se tornar um fóssil é ter partes duras como ossos, chifres e dentes. a vida, como as aranhas, é irregular – mas temos períodos de preservação, excepcionais quando todas as condições eram harmoniosas para que a conservação ocorresse.

A digitalização de uma imagem eletrônica do abdômen de uma aranha fossilizada revela um polímero preto no fóssil e a presença de dois tipos de microalgas: uma esteira de diatomáceas eretas nos fósseis e centríolos dispersos na matriz circundante. Esta imagem é coberta com mapas químicos de enxofre (amarelo) e sílica (rosa) revelando que enquanto a microalga é siliciosa, o polímero que cobre o fóssil é rico em enxofre. Crédito: Olcott et al.

Olcott e seus coautores da KU, Matthew Downen – então candidato a doutorado no Departamento de Geologia e agora diretor associado do University Research Center – e Paul Selden, KU Distinguished Professor Emérito, juntamente com James Schiffbauer da Universidade de Missouri. Descobrir os processos exatos em Aix-en-Provence que forneceram um caminho para a preservação de fósseis de aranhas.

“Matt estava trabalhando na descrição desses fósseis e decidimos – por capricho – colocá-los sob um microscópio fluorescente para ver o que acontecia”, disse Olcott. “Para nossa surpresa, ele brilhava, e por isso ficamos muito interessados ​​no que fez brilhar a química desses fósseis. Se você olhar para o fóssil na rocha, verá que é quase indistinguível da própria rocha, mas brilha uma cor diferente sob a faixa fluorescente.Então, partimos para explorar a química e descobrimos que os próprios fósseis contêm um polímero preto feito de carbono e enxofre que, sob o microscópio, é semelhante ao alcatrão que você vê na estrada. Também notamos que havia milhares e milhares e milhares de microalgas em todos os fósseis e cobrindo os próprios fósseis.”

Fóssil de aranha da formação de Aix-en-Provence com quadrado branco indicando a localização da imagem do microscópio eletrônico de varredura e mapa químico de enxofre (amarelo) e sílica (rosa) no canto superior esquerdo. Juntos, eles revelam um polímero preto rico em enxofre no fóssil e a presença de dois tipos de microalgas siliciosas: uma esteira de diatomáceas eretas no fóssil e diatomáceas centrais dispersas na matriz circundante. Crédito: Olcott et al.

Olcott e seus colegas levantam a hipótese de que a substância extracelular produzida por essas microalgas, chamadas diatomáceas, poderia ter protegido as aranhas do oxigênio e aumentado seu enxofre, uma mudança química que explicaria a preservação dos fósseis como membranas carbonáceas nos milhões de anos seguintes.

“Essas microalgas fazem uma bola pegajosa e pegajosa – é assim que elas se unem”, disse o pesquisador da KU. “Eu levantei a hipótese de que a química dessas microalgas e as substâncias que elas emitem tornaram possível que essa reação química preservasse as aranhas. Essencialmente, a química das microalgas e a química das aranhas trabalham juntas para obter essa conservação única.” ”

Na verdade, esse fenômeno do enxofre é o mesmo processo industrial comum usado para preservar a borracha.

“A vulcanização é um processo natural – nós mesmos fazemos isso para processar a borracha em um processo conhecido”, disse Olcott. “O enxofre pega o carbono e o liga com o enxofre e fixa o carbono, e é por isso que fazemos isso com borracha para que ele dure mais. O que eu acho que aconteceu aqui quimicamente é que o exoesqueleto da aranha é a quitina, que é um polímero longo com carbono unidades próximas umas das outras. E é um ambiente perfeito para as pontes de enxofre intervirem e realmente estabilizarem as coisas.”

Olcott disse que a presença de tapetes diatômicos provavelmente serviria como evidência de que depósitos fósseis mais bem preservados serão encontrados no futuro.

“O próximo passo é estender essas técnicas a outros depósitos para ver se a conservação está associada a tapetes de diatomáceas”, disse ela. “De todos os outros sítios de preservação de fósseis excepcionais no mundo na era cenozóica, aproximadamente 80% estão relacionados a essa microalga. Então, nos perguntamos se isso explica a maioria dos sítios de fósseis que temos neste momento – principalmente depois de um tempo. Breves história da extinção dos dinossauros até agora. Esse mecanismo pode ser responsável por nos dar informações para explorar a evolução dos insetos e outras formas de vida terrestre após os dinossauros e entender as mudanças climáticas, pois existe um período de rápidas mudanças climáticas e essas organismos nos ajudam a entender o que aconteceu com a vida da última vez que o clima começou a mudar”.

Olcott e seus colegas foram os primeiros a analisar a química da conservação em Aix-en-Provence, fato que eles atribuem em parte aos desafios da aplicação da ciência durante COVID-19 restrições.

“Eu honestamente acredito que este estudo é em parte o resultado da epidemiologia”, disse ela. “O primeiro lote dessas fotos saiu em maio de 2020. Meu laboratório ainda estava fechado; eu estava dois meses dos meus 18 meses em casa com crianças o tempo todo – e então tive que mudar a maneira como fazia ciência. Passei muito tempo com essas fotos. E esses mapas químicos e eu realmente os explorei de uma maneira que provavelmente não teria acontecido se todos os laboratórios estivessem abertos e pudéssemos entrar e fazer um trabalho mais convencional.”

Referência: “A preservação excepcional dos fósseis da aranha de Aix-en-Provence poderia ter sido facilitada por diatomáceas” por Alison N. Olcott, Matthew R.; Comunicações da Terra e do Meio Ambiente.
DOI: 10.1038/s43247-022-00424-7

A Universidade do Kansas é uma importante universidade abrangente de pesquisa e ensino. A missão da universidade é promover os alunos e a sociedade, educando líderes, construindo comunidades saudáveis ​​e fazendo descobertas que mudam o mundo. O Kuwait University News Service é o escritório central de relações públicas do Lawrence Campus.