NGV-Geonieuws 130 artikel 749

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


1 December 2006, jaargang 8 nr. 23 artikel 749

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 130! Op de huidige pagina is alleen artikel 749 te lezen.

<< Vorig artikel: 748 | Volgend artikel: 750 >>

749 Experimenteel bakken van arthropoden lost probleem van fossiele pantsers op
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Bij chemische analyse blijkt dat gefossiliseerde (maar nog niet versteende) geleedpotigen (arthropoden) van 30 miljoen jaar geleden een uitwendig skelet (pantser)hebben waarvan de chemische samenstelling opvallend afwijkt van dat van recente arthropoden. Alle recente taxa (waaronder kakkerlakken, schorpioenen en garnalen) hebben een pantser dat bestaat uit chitine. Chitine is een stof die bestaat uit vezels van verbindingen van koolstof en waterstof - vergelijkbaar met de cellulose van planten - die afgedekt zijn met een waslaagje.


Doorsnede door het pantser van een insect,
bestaande uit chitine 'vezels' in een matrix van eiwitten


Tertiaire arthropoden blijken een chemisch sterk verschillend pantser te hebben: dat bestaat voor een belangrijk deel uit alifatische verbindingen, dat wil zeggen uit moleculen die bestaan uit lange ketens van koolstofatomen (met daaraan gebonden waterstof), vergelijkbaar met de chemische structuur van kerogeen. Er is volgens paleontologen geen enkele reden om aan te nemen dat het pantser van arthropoden in het geologische verleden een andere samenstelling had dan nu, en het chemische verschil tussen de fossiele en de recente pantsers is dan ook altijd een intrigerend raadsel geweest. Op de een of andere wijze moet er tijdens de fossilisatie een chemische omzetting hebben plaatsgevonden, maar het hoe en waarom was een vraag die niet kon worden beantwoord.


Een in korte tijd vervallen pantser


Een pantser waaruit na 8 weken bijna alle
eiwitten zijn verdwenen


Tot nu toe, want een in wezen uiterst simpel experiment licht een tipje van de sluier op. Bij het experiment was het uitgangspunt de wijze waarop kerogeen in de natuur ontstaat als tussenproduct bij de omzetting van organisch materiaal naar koolwaterstoffen (kerogeen is dus als het ware een voorloper van benzine). Die omzetting vindt niet altijd op gelijke wijze plaats, maar bekend is dat kerogeen uit mariene algen ontstaat doordat lange ketens van koolwaterstoffen bij de omzetting bewaard blijven, terwijl kortere ketens teloor gaan.


Een gedode kever voor het 'bakken'


De 'gebakken' kever van opzij (links)
en van de buikzijde (rechts).




Bij het uitgevoerde experiment 'fossiliseerden' de onderzoekers kakkerlakken, schorpioenen en garnalen uit de dierentuin van Bristol, na ze eerst via bevriezing ter dood te hebben gebracht. Het pantser van deze dieren werd vervolgens in kleine gouden houders luchtdicht afgesloten en vervolgens gedurende een dag gebakken bij een temperatuur van 350 įC en een druk van ongeveer 700 atmosfeer. Volgens de onderzoekers is dit een verantwoorde manier om het echte fossilisatieproces (gedurende veel langere tijd maar bij veel lagere temperaturen) na te bootsen.


De 'oven' waarin de kever werd gebakken

Het resultaat van dit experiment was verbazingwekkend: in de pantsers werden alifatische verbindingen aangetroffen die er voordien niet in zaten. Merkwaardig genoeg werden geen alifatische verbindingen aangetroffen als niet het hele pantser werd gebakken, maar alleen de chitine. Evenmin ontstonden deze verbindingen als er een stukje pantser werd gebakken nadat de onderzoekers daarvan de was hadden verwijderd. De conclusie die hieruit moet worden getrokken is dat de alifatische verbindingen tijdens het fossilisatieproces ontstaan door een chemische wisselwerking tussen de chitine en de was. Daarmee is nu bekend waarom de pantsers van fossiele en recente arthropoden verschillen, maar hoe de omzetting precies plaatsvindt is nog niet bekend.


Doorsnede door de 'oven', met daarin de drukcel met de gouden houder waarin de insecten werden gebakken

Referenties:
  • Gupta, N.S., Michels, R., Briggs, D.E.G., Evershed, P. & Pancost, R.D., 2006. The organic preservation of fossil arthropods: an experimental study. Proceedings of the Royal Socirety B, doi:10.1098/rspb.2006.3646.

Figuren welwillend ter beschikking gesteld door Neal Gupta, School of Chemistry, University of Bristol, Bristol (Groot-BrittanniŽ).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl