Вдумайтесь: учёные сумели изнутри рассмотреть крошечные эмбрионы существ, окаменевших за давностью в 500 миллионов лет! Для этого исследования палеонтологи использовали технику из современной медицины и физики элементарных частиц. Это никакое ни чудачество — в работе требовалась ювелирная точность, достойная обеих этих дисциплин.
Филипп Донахью (Philip Donoghue) из университета Бристоля (University of Bristol) и его коллеги из Швеции, Швейцарии и Китая для своих миниатюрных изысканий использовали технологию рентгеновской томографической микроскопии (X-ray tomographic microscopy — SRXTM). Для этого они применили источник синхротронного излучения швейцарского института Пауля Шеррера (Swiss Light Source — SLS).Резонный вопрос: к чему такая сверхаккуратность? Так вот, дело в том, что изучать на этот раз собрались не совсем обычные объекты – окаменелости эмбрионов, размер которых – меньше миллиметра. Эти крошечные палеонтологические образцы достались нам "в наследство" от существ, живших в Кембрийский период – в те дни, когда появились многие предшественники современных животных.
С тех пор, как эти эмбрионы были обнаружены в Китае и Сибири несколько десятилетий назад, учёные многократно рассматривали их поверхность в сканирующий микроскоп и пытались заглянуть в их "внутренности", раскалывая на тонкие слои.Однако на этот раз Донахью с коллегами смогли изучить на эти эмбрионы изнутри, не разрушая их.
Для этого гамма-излучение синхротрона направляли на образцы с самых разных направлений в различных плоскостях, сделав для этого сотни съёмок, после чего доверили компьютеру сконструировать трёхмерную картину.
Другие эмбрионы, найденные в Южном Китае. Совершенно очевидно, что точное моделирование одинаково точно показывает и поверхность, и "внутренности" (иллюстрация Philip Donoghue).
Используя различные образцы, исследователи смогли восстановить ход развития эмбрионов на различных этапах – от зародышевого пузырька до более сложных стадий, когда у делящихся клеток стала появляться своя спецификация.Благодаря такой тщательной работе стало возможным рассмотреть давно уже неживую живность в деталях. Однако, как оказалось, получившиеся картинки принесли не только подробности, но и ряд неожиданных фактов.
Выяснилась, например, уникальная особенность развития эмбрионов червей Pseudooides prima. Сегменты тела этих существ росли из середины, а никак не с противоположных его концов, как это происходит у их современных родственников.О другом существе, эмбрион которого подвергся рассмотрению — Markuelia — прежде думали, что он может принадлежать некой разновидности червя, насекомого, либо раковинного моллюска.
Однако трёхмерная реконструкция обнаружила анальное и ротовое отверстия. Характерно, что со стороны рта были обнаружены ряды зубов (да-да, не удивляйтесь – эксперимент проводился с микрометровой точностью), а это позволило биологам сделать заключение, что существо является, скорее всего, далёким родственником приапулидов (Priapulida) – современной группы реликтовых морских червей (по своему строению они схожи с высшими червями). Филипп Донахью: "Чтобы раздобыть эти эмбрионы, приходится вручную перебирать тонны породы".
Кстати, синхротронное излучение помогло не только рассмотреть особенности организмов, но и, собственно, доказать, что некоторые из этих микроскопических находок Донахью действительно являются остатками древней жизни, а вовсе не кристаллами неорганического происхождения (как полагали некоторые учёные).
Существенно, что исследование микроскопических эмбрионов в сверхмощном синхротронном "свете" позволило увидеть их анатомические особенности безо всяких механических вмешательств, оставив их в целостности.
Кстати, немаловажно, что удалось обойтись без разрушения образцов, ведь их поиск требует поистине титанического терпения и трудолюбия. "Нам приходилось перебирать огромные объёмы породы, перебирая её по частичкам и решая, песчинка это или эмбрион, — говорит Донахью. — А однажды моим коллегам, перебрав 12 тонн породы, удалось найти всего 500 зародышей", — рассказывает профессор.
Для Донахью нет вопроса "Зачем всё это нужно?", идеология работы для него очевидна, и объясняет он её так: "Мы пытаемся найти пределы окаменения. Сейчас мы наблюдаем те объекты, которые, как считалось, не могли сохраниться из-за своей малости".Техника, которая для палеонтологии довольно нова, открывает невиданные возможности для науки, и пока нет необходимости в поиске новых, более точных методов. С помощью синхротронного излучения у учёных получается рассмотреть даже окаменевшие волоски, правда, нет возможности заглянуть вовнутрь (кстати, с обычными волосками в таком случае дела идут намного удачнее)."Так что мы знаем, где находится этот предел окаменения", — говорит Донахью. Возможно, говорит не вполне удовлетворённо.
