Когда мы смотрим на яичную скорлупу, редко задумываемся, что это — сложная архитектура, созданная природой за миллионы лет эволюции.
Внутри скорлупы древних архозавров (группы, включающей динозавров, крокодилов и птиц), а также черепах, есть особые кристаллические структуры, известные как единицы яичной скорлупы. Те, что растут прямо от основания скорлупы, называются первичными (PEU), а те, что формируются внутри кальцитового слоя — вторичными (SEU). У современных птиц такие вторичные структуры встречаются редко, а вот в яйцах динозавров они были обычным явлением. Почему так — вопрос, который давно интересовал ученых.
Международная команда исследователей из Китайской академии наук под руководством доктора Чжан Шукана и доктора Чхве Сына провела масштабное исследование, чтобы разобраться в природе SEU. Результаты опубликованы в журнале Science Advances. Ученые применили современные методы: дифракцию обратного рассеяния электронов (EBSD), сканирующую электронную микроскопию (SEM) и микроскопию поляризованного света (PLM). Для сравнения они изучили как окаменелые яйца динозавров, так и яйца современных черепах, крокодилов и птиц.
Кристаллы SEU в яйцах динозавров по своим характеристикам практически совпали с первичными PEU. Более того, их особенности оказались схожи с SEU в яйцах современных черепах и крокодилов. Внутри этих структур ученые нашли крошечные бороздки и пузырьки, напоминающие следы деградации органических волокон, которые остаются в процессе фоссилизации. Все это указывает на то, что SEU действительно являются биогенными структурами, то есть формируются живыми организмами, а не появляются случайно в результате химических реакций.
Еще одно важное открытие связано с ориентацией кристаллов кальцита в SEU. Их оси выстраивались строго в направлении роста скорлупы даже в тех случаях, когда SEU «перекрывали» первичные структуры. Это наблюдение противоречит популярной гипотезе «конкуренции кристаллов», выведенной на основе изучения яиц современных птиц. Возможно, в яйцах динозавров рост кристаллов контролировался органическими волокнами, а не конкуренцией между кристаллами кальцита.
SEU встречались в яйцах зауропод, гадрозавров и базальных теропод, но у манирапторов (включая птиц) практически исчезли. Это говорит о том, что структура яичной скорлупы значительно изменилась в процессе эволюции. SEU, как показало исследование, есть у черепах, крокодилов и динозавров. Это может указывать на независимую эволюцию этих структур у разных групп животных, но ученые не исключают и возможности их общего происхождения на молекулярном уровне.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что палеонтологи раскрыли происхождение лосося.