Несподіване відкриття в пір’ї викопного грифа з Центральної Італії показало, що вулканічні осади можуть зберігати ніжні тканинні структури з безпрецедентною деталізацією, що дає нові уявлення про процеси викопних досліджень.
У 1889 році на схилах гори Тусколо, за 25 км на південний схід від Риму, робітники на фермі зробили надзвичайне відкриття.
Копаючи землю для нової виноградної плантації, вони натрапили на шар вапняку з незвичним порожнім простором. Усередині знаходився скелет великої птахи, включаючи чіткі відбитки її пір’я на навколишніх каменях.
Це незвичне знайдення спонукало власника землі звернутися до відомого італійського геолога Ромоло Мелі. Проте, коли Мелі приїхав на місце, більшість викопних блоків були вже викинуті робітниками, а багато з них були розбиті.
Після того, як Мелі врятував більшість кам’яних блоків, він ідентифікував зразок як викопного грифа. Він також зазначив, що збереження пір’я є незвичайним, враховуючи, що материнська порода є вулканічною.
Мелі підготував звіт про знахідку пізніше того ж року, після чого викопний гриф пішов в забуття, а більшість кам’яних зразків були втрачені. Наразі залишились тільки блоки, що містять пір’я одного крила та відбитки голови і шиї птаха.
Кілька років тому прогрес у аналітичних підходах до вивчення викопних знахідок змусив дослідників знову звернути увагу на цей зразок, який, ймовірно, датується приблизно 30 000 років тому.
У 2014 році один з авторів (Давид Іуріно) очолив нове дослідження, використовуючи комп’ютерну томографію (КТ) відбитку голови і шиї.
Це дозволило побачити тривимірні деталі століття птаха, його повіки, язик, а також текстуру шкіри та шиї (див. відео нижче). Така детальна консервація біологічних особливостей перевершує навіть ті, що були у жертв Помпеї.
У нашому новому дослідженні ми також вивчили пір’я і стало зрозуміло, що ми маємо справу з чимось незвичним.
Наші попередні мікроскопічні аналізи несподівано показали, що пір’я, яке має оранжевий колір, контрастує з материнською породою, збереглося в тривимірному вигляді.
Тривимірні фосилізовані пір’я зазвичай знаходять в бурштині, в той час як ті, що знаходяться в породах, звичайно мають двовимірну тонку структуру темного кольору.
Проте залишалося кілька важливих питань щодо того, як пір’я збереглося у вулканічному відкладенні, тому ми провели додаткові дослідження.
Нова форма фосилізації Більш детальний мікроскопічний аналіз показав, що ця тривимірна консервація поширюється і на делікатні гілочки пір’я.
Ми змогли побачити навіть структури пір’я, які менше одного мікрона (0.001 мм) завширшки, зокрема крихітні органели клітин, звані меланосомами, що відповідають за забарвлення пір’я.
Ще дивнішим було те, що фосилізоване пір’я було зроблене з мінералу, що називається цеолітом. Цей мінерал не пов’язаний з іншими викопними тканинами, що вказує на новий спосіб фосилізації, який досі не був зафіксований. Це стало можливим через розчинення вулканічного попелу та скла.
Рівень збереження тканин та хімічний склад пір’я свідчать про важливі відмінності між пірокластичними потоками, що покривали грифа, та тими потоками, що поховали Помпеї.
Жителі Помпеї були поховані живими гарячими швидко рухаючимися потоками газу та попелу, які називаються пірокластичними потоками, при температурах, що перевищують 500°C. При таких температурах їхні м’які тканини випаровувались, залишаючи тільки скелети та вугілля.
Натомість ми не знаємо точно, як загинув гриф. Можливо, він задихнувся від токсичних хмар вулканічного газу, або був убитий безпосередньо пірокластичним потоком. Те, що ми знаємо, це те, що потік був відносно прохолодним, оскільки він був змішаний з водою або знаходився далеко від джерела вулкану.
Процеси, якими вулканічний осад перетворився на породу та утворив цеоліт, відбувалися досить швидко (протягом кількох днів), що може пояснити, чому ніжні структури, як пір’я, можуть зберігатися в тривимірному вигляді.
Це відкриває можливість, що багато інших вулканічних порід, багатих на попіл, можуть містити дивовижні викопні знахідки, що робить їх захоплюючими новими об’єктами для палеонтологічних досліджень.