Paleobiochemijos ir paleobotanikos duomenys sako - gal būt gintaras susidarė ne iš pušų sakų?
15 views
Skip to first unread message
Andrej S
Sep 5, 2009, 8:10:01 AM9/5/09
to G-mokslai
Baltijos gintaras - tai pats žinomiausias gintaras pasaulyje. Jo tyrimai siekia jau kelis šimtmečius (nekalbant jau apie praktinį naudojimą papuošalams), ir davė nuostabiausių rezultatų apie eoceno periodo entomofaunas bei paleofloras. Pagal apskaičiavimus, eoceno epochos subtropiniai Šiaurės Europos miškai paliko apie 100 000 tonų gintaro, deltinėse nuogulose buvusio Tetidės vandenyno įlankos pakrantėje (dabar nuo šio vandenyno beliko tiktai Viduržemio, Juodoji ir Kaspijos jūros). Anksčiau buvo manyta, kad daug maž visas Baltijos gintaras atsirado ir Pinus succinifera pušų rūšies sakų. Tačiau, naujas gintaro cheminės sudėties ir taksonominės priklausomybės tyrimas išspausdintas "Proceedings - the Royal Society. Biological sciences" žurnale, kuris buvo atliktas tarptautinės geologų ir chemikų komandos, suabejoja ankstesniu įsitikinimu apie jo paleobotaninę prigimtį. Autoriai rašo, kad jau šimtmeti vyksta ginčas - kokios plikasėklių augalų šeimos labiau prisidėjo prie Baltijos gintaro susidarymo? Kaip jau minėta, tikimiausias kandidatas, kaip anksčiau buvo manyta - tai Pinaceae, kuriai priklauso pušis. Kitas galimas, išsakytas kandidatas - tai Araucariaceae (araukarijos šiuo metu, natūraliai auga tiktai pietiniuose žemynuose, bet terciare buvo kitaip). Tačiau nei viena iš minėtų grupių pilnai neatitinka visų geocheminių ir paleofitogeografinių kriterijų.
Autoriai šiam klausimui išaiškinti, panaudojo taksonomiškai specifiškų medžiagų cheminę analizę, ieškant gintaro sakų producento augalo. Gintaras, kaip mini autoriai, pagrindę sudarytas iš terpenoidų, karboksilinių rūgščių ir alkoholių. Tarp šių junginių, patys įvairiausi ir taksonomiškai specifiškiausi yra terpenoidai, kurių iki šiol žinoma apie 25 000 junginių tipų. Šie junginiai susidaro augalų ląstelėse citozolije ir plastidėse. Jie atlieka įvairias fiziologines ir ekologines funkcijas - nuo biocheminės apsaugos (pagrindę nuo vabzdžių) iki signalų perdavimo kitiems augalams.
Autoriai panaudojo kieto būvio medžiagos infraraudonųjų spindulių mikrospektroskopinę analizę, naudojant Furje transformaciją. Kuri leidžia palyginti skirtingų medžiagų infraraudonųjų spindulių absorbcijos spektro dalį, suskaidžius jį, panaudojant minėtą Furje transformaciją, ir vėliau analizuojant jau harmonikas (beje ši transformacija yra dažnai naudojama signalų analizėje, ir ypač jeigu įtariama kad jame gali būti aptiktas tam tikras periodiškumas). Autoriai sudarė šiuolaikinių sakų spektrų duomenų bazę, kurioje galima surasti duomenys apie 79 plikasėklių pavyzdžius iš įvairių taksonominių grupių bei geografinių sąlygų, kad kuo adekvačiau atspindėti galimą cheminės sudėties kintamumą. Taip pat į analizę buvo įtraukti ir iškastiniai sakai, kurių prigimtis yra tiksliai žinoma iš kitų regionų nei Baltijos gintaras, bet panašaus amžiaus.
Prisegtame paveikslėlyje galima palyginti skirtingų šiuolaikinių ir iškastinių sakų spektrus - Saku_spektrai.jpg . X ašyje parodyti elektromagnetinių bangų ilgiai, Y ašyje, normuota ties "1" (tam kad atspindėti tik spektro formą o ne mastelį) bangų absorcija, žaliomis spalvomis pažymėti šiuolaikinių plikasėklių sakų spektrai, raudonai - žinomų iškastinių, geltonai - Baltijos gintaro pavyzdžių spektrai. Vėliau, sužinojus šių sakų infraraudonųjų spindulių absorbcijos spektrus, buvo surasti santykiai tarp skirtingų bangų ilgių absorbcijos amplitudžių ir jie vėliau buvo panaudoti kaip diskretus požymiai hierarchinėje klasterinėje analizėje stengiantis išsiaiškinti santykinį giminingumą tarp sakų grupių.
Kitas duomenų šaltinis gintaro prigimties analizėje buvo sakuose mumifikuotos medienos paleobotaniai tyrimai, naudojant šviesos ir elektroninius mikroskopus.
Mikrospektroskopijos tyrimai parodė kad šiuolaikinių ir eoceno-oligoceno epochų tų pačių genčių sakų spektrai yra labai panašus (koreliacijos koeficientas svyruoja nuo 0,89 iki 0,99). Tai rodo kad šie augalai nepatyrė didelės cheminės sudėties evoliucijos nuo tų laikų (prieš 40 mln. metų), kas palengvina taksonominį palyginimą tarp grupių. Šis palyginimas rodo, kad Baltijos gintaras grupuojasi ne su pušimis arba araukarijomis o su šiuo metu reta, augančia tiktai Japonijoje endemine "gyvąja fosilija" plikasėkliu - sciadopičiu (Sciadopitys verticillata)! Šis giminystės pobūdis yra gan patikimas, nes atsispindi naudojant įvairius klasterizacijos metodus, kur visad išsiskiria (sciadopitys + Baltijos gintaras) ir kita (Cupressoid + Taxodioid + Aracariaceae + Pinaceae) grupė - Dendrograma.jpg. Pagal mokslininkų surinktus duomenys, nors dabar sciadopičiai turi tik vieną rūšį, kuri yra izoliuota geografiškai, paleocene ir eocene tai buvo ganėtinai paplitusi grupė kuriai priklausė daug genčių. Jų liekanų gausiai randama Grenlandijoje, Islandijoje ir Špicbergene, kas nurodo į galimybę egzistuoti aukštose platumose. Tuo tarpu to laikotarpio kontinentinės Europos subtropiniuose miškuose sciadopičių šeimos sporos sudaro iki 60 % viso sporų kiekio paleobendryjose. Taigi, tai buvo tikrai dominuojanti augalijos grupė.
Paleoklimatologiniai ir geochronologiniai tyrimai rodo sciadopičių gintaringųjų miškų egzistavimo kontekstą. K-Ar glaukonitinio smėlio datavimai (jame randamas gintaras) rodo kad jis susidarė laikotarpyje nuo 47 iki 44 mln. metų. Tai yra minimalios gintaro susidarymo datos (nes jis buvo atnešamas iš šiauresnių vietovių). Kaip rodo paleoklimatologiniai giliavandenių nuosėdų tyrimai - pradedant nuo 55 mln. metų, vidutinė temperatūra monotoniškai mažėjo, greičiu apie 0,7 C per mln. metų. To pasekoje galų gale nugeso ir tropiniai ir subtropiniai Europos miškai. Nors jie turėjo turėti tam tikrą atsparumą šaltam klimatui (surandamos šaltamėgės entomofaunos). Pagal savo pobūdį, gintaro miškas buvo plačialapių medžių bendrija kurioje dominavo sciadopičiai ir ąžuolai.
Nuoroda:
Wolfe Alexander P., Ralf Tappert, Karlis Muehlenbachs, Marc Boudreau, Ryan C. McKellar, James F. Basinger, and Amber Garrett. A new proposal concerning the botanical origin of Baltic amber. Proc. R. Soc. B October 7, 2009 - Straipsnis "Proceedings - the Royal Society. Biological sciences" žurnale apie galimą alternatyvią Baltijos gintaro kilmę.
--
AS
Autoriai šiam klausimui išaiškinti, panaudojo taksonomiškai specifiškų medžiagų cheminę analizę, ieškant gintaro sakų producento augalo. Gintaras, kaip mini autoriai, pagrindę sudarytas iš terpenoidų, karboksilinių rūgščių ir alkoholių. Tarp šių junginių, patys įvairiausi ir taksonomiškai specifiškiausi yra terpenoidai, kurių iki šiol žinoma apie 25 000 junginių tipų. Šie junginiai susidaro augalų ląstelėse citozolije ir plastidėse. Jie atlieka įvairias fiziologines ir ekologines funkcijas - nuo biocheminės apsaugos (pagrindę nuo vabzdžių) iki signalų perdavimo kitiems augalams.
Autoriai panaudojo kieto būvio medžiagos infraraudonųjų spindulių mikrospektroskopinę analizę, naudojant Furje transformaciją. Kuri leidžia palyginti skirtingų medžiagų infraraudonųjų spindulių absorbcijos spektro dalį, suskaidžius jį, panaudojant minėtą Furje transformaciją, ir vėliau analizuojant jau harmonikas (beje ši transformacija yra dažnai naudojama signalų analizėje, ir ypač jeigu įtariama kad jame gali būti aptiktas tam tikras periodiškumas). Autoriai sudarė šiuolaikinių sakų spektrų duomenų bazę, kurioje galima surasti duomenys apie 79 plikasėklių pavyzdžius iš įvairių taksonominių grupių bei geografinių sąlygų, kad kuo adekvačiau atspindėti galimą cheminės sudėties kintamumą. Taip pat į analizę buvo įtraukti ir iškastiniai sakai, kurių prigimtis yra tiksliai žinoma iš kitų regionų nei Baltijos gintaras, bet panašaus amžiaus.
Prisegtame paveikslėlyje galima palyginti skirtingų šiuolaikinių ir iškastinių sakų spektrus - Saku_spektrai.jpg . X ašyje parodyti elektromagnetinių bangų ilgiai, Y ašyje, normuota ties "1" (tam kad atspindėti tik spektro formą o ne mastelį) bangų absorcija, žaliomis spalvomis pažymėti šiuolaikinių plikasėklių sakų spektrai, raudonai - žinomų iškastinių, geltonai - Baltijos gintaro pavyzdžių spektrai. Vėliau, sužinojus šių sakų infraraudonųjų spindulių absorbcijos spektrus, buvo surasti santykiai tarp skirtingų bangų ilgių absorbcijos amplitudžių ir jie vėliau buvo panaudoti kaip diskretus požymiai hierarchinėje klasterinėje analizėje stengiantis išsiaiškinti santykinį giminingumą tarp sakų grupių.
Kitas duomenų šaltinis gintaro prigimties analizėje buvo sakuose mumifikuotos medienos paleobotaniai tyrimai, naudojant šviesos ir elektroninius mikroskopus.
Mikrospektroskopijos tyrimai parodė kad šiuolaikinių ir eoceno-oligoceno epochų tų pačių genčių sakų spektrai yra labai panašus (koreliacijos koeficientas svyruoja nuo 0,89 iki 0,99). Tai rodo kad šie augalai nepatyrė didelės cheminės sudėties evoliucijos nuo tų laikų (prieš 40 mln. metų), kas palengvina taksonominį palyginimą tarp grupių. Šis palyginimas rodo, kad Baltijos gintaras grupuojasi ne su pušimis arba araukarijomis o su šiuo metu reta, augančia tiktai Japonijoje endemine "gyvąja fosilija" plikasėkliu - sciadopičiu (Sciadopitys verticillata)! Šis giminystės pobūdis yra gan patikimas, nes atsispindi naudojant įvairius klasterizacijos metodus, kur visad išsiskiria (sciadopitys + Baltijos gintaras) ir kita (Cupressoid + Taxodioid + Aracariaceae + Pinaceae) grupė - Dendrograma.jpg. Pagal mokslininkų surinktus duomenys, nors dabar sciadopičiai turi tik vieną rūšį, kuri yra izoliuota geografiškai, paleocene ir eocene tai buvo ganėtinai paplitusi grupė kuriai priklausė daug genčių. Jų liekanų gausiai randama Grenlandijoje, Islandijoje ir Špicbergene, kas nurodo į galimybę egzistuoti aukštose platumose. Tuo tarpu to laikotarpio kontinentinės Europos subtropiniuose miškuose sciadopičių šeimos sporos sudaro iki 60 % viso sporų kiekio paleobendryjose. Taigi, tai buvo tikrai dominuojanti augalijos grupė.
Paleoklimatologiniai ir geochronologiniai tyrimai rodo sciadopičių gintaringųjų miškų egzistavimo kontekstą. K-Ar glaukonitinio smėlio datavimai (jame randamas gintaras) rodo kad jis susidarė laikotarpyje nuo 47 iki 44 mln. metų. Tai yra minimalios gintaro susidarymo datos (nes jis buvo atnešamas iš šiauresnių vietovių). Kaip rodo paleoklimatologiniai giliavandenių nuosėdų tyrimai - pradedant nuo 55 mln. metų, vidutinė temperatūra monotoniškai mažėjo, greičiu apie 0,7 C per mln. metų. To pasekoje galų gale nugeso ir tropiniai ir subtropiniai Europos miškai. Nors jie turėjo turėti tam tikrą atsparumą šaltam klimatui (surandamos šaltamėgės entomofaunos). Pagal savo pobūdį, gintaro miškas buvo plačialapių medžių bendrija kurioje dominavo sciadopičiai ir ąžuolai.
Nuoroda:
Wolfe Alexander P., Ralf Tappert, Karlis Muehlenbachs, Marc Boudreau, Ryan C. McKellar, James F. Basinger, and Amber Garrett. A new proposal concerning the botanical origin of Baltic amber. Proc. R. Soc. B October 7, 2009 - Straipsnis "Proceedings - the Royal Society. Biological sciences" žurnale apie galimą alternatyvią Baltijos gintaro kilmę.
--
AS
Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages