—учасний погл¤д на природу орган≥чних речовин у черепашках Ѕрах≥опод



„ерепашки брах≥опод - це досить складн≥ органо-м≥неральн≥ комплекси. якщо њхн¤ м≥неральна складова добре вивчена, то природа орган≥чноњ частини досл≥джена ще недостатньо, переважно через техн≥чн≥ складност≥, ≥ тому потребуЇ узагальненн¤ дос¤гнутого, аби нам≥тити шл¤хи подальшого прогресу в њњ вивченн≥. —аме тип, к≥льк≥сть ≥ розпод≥л орган≥чноњ складовоњ серед м≥неральних кристал≥в Ї тими найважлив≥шими чинниками, що контролюють зростанн¤, будову ≥ склад м≥неральноњ частини скелета ще за житт¤ брах≥опод, а також оп≥р скелета впливов≥ ф≥зико-х≥м≥чних агент≥в п≥сл¤ загибел≥ орган≥зму.

ќрган≥чна речовина черепашок ¤к сучасних, так ≥ викопних брах≥опод пол≥компонентна. ¬она складаЇтьс¤ ≥з р≥зних ам≥нокислот, л≥п≥д≥в, вуглевод≥в та ≥нших недостатньо вивчених сполук, що разом утворюють так звану орган≥чну матрицю, особливост≥ ¤коњ зумовлюють головн≥ риси морфолог≥њ ≥ м≥кроструктури скелета. « нею, врешт≥- решт, пов'¤зана ф≥логен≥¤ орган≥зм≥в ≥ положенн¤ њх в еволюц≥йному р¤ду.

¬≥домо, що р≥зн≥ типи безхребетних орган≥зм≥в мають довол≥ високу специф≥чн≥сть орган≥чноњ речовини скелетних тканин. Ѕрах≥оподи щодо цього не Ї вин¤тком. Ќайбагатш≥ на орган≥чн≥ речовини фосфатн≥ черепашки сучасних л≥нгул≥д (50-40%, под≥бне сп≥вв≥дношенн¤ було ≥ у викопних формах), менше њх у дисцин≥д (25-10%), ще менше в карбонатних черепашках кран≥њд (4%) ≥ замкових брах≥опод (у середньому 3-2%). Ќаведен≥ цифри стосуютьс¤ екзоскелета зр≥лих орган≥зм≥в, а в юних форм р≥зко переважаЇ орган≥чна речовина, вм≥ст ¤коњ з≥ зростанн¤м черепашки поступово зменшуЇтьс¤. ” викопному стан≥ концентрац≥¤ орган≥чних речовин у черепашках брах≥опод зменшуЇтьс¤ з≥ зб≥льшенн¤м геолог≥чного в≥ку.

ѕро розпод≥л орган≥чних сполук у черепашках брах≥опод можна скласти у¤вленн¤ за к≥льк≥стю орган≥чного вуглецю, ¤ка поступово зменшуЇтьс¤ з≥ зб≥льшенн¤м геолог≥чного в≥ку в середньому в≥д 0,36% у сучасних брах≥опод до 0,26% у п≥зньокрейдових, хоча в межах окремих в≥кових ≥нтервал≥в ц¤ залежн≥сть ви¤вл¤Їтьс¤ неч≥тко. ¬≥рог≥дно, не ви¤вленн¤ такоњ залежност≥ можна по¤снити розгл¤дом пор≥вн¤но вузького часового в≥др≥зка, в межах ¤кого дов≥рч≥ ≥нтервали перекривають незначн≥ зм≥ни середн≥х значень дл¤ кожного в≥ку ≥ не дають змоги визначити можливий тренд вм≥сту орган≥чного вуглецю.  р≥м того, в≥дсутн≥сть такоњ залежност≥ здогадно може бути пов'¤зана з процесами ранньоњ фосил≥зац≥њ черепашок, що супроводжуЇтьс¤ дубл≥нн¤м ≥ обвугленн¤м орган≥чноњ матриц≥, унасл≥док чого п≥двищуЇтьс¤ њњ х≥м≥чна ст≥йк≥сть. ў≥льне розташуванн¤ карбонатних б≥окристал≥в у черепашках брах≥опод утруднюЇ проникненн¤ в них води, пов≥тр¤ ≥ бактер≥й, що пол≥пшуЇ умови дл¤ консервац≥њ орган≥чних сполук прот¤гом тривалого часу.

—еред однов≥кових викопних черепашок розпод≥л орган≥чного вуглецю залежить передус≥м в≥д м≥кроструктурних особливостей ≥ збереженост≥ черепашок. «окрема, черепашки п≥зньокрейдових теребратул≥д з призматичним шаром б≥льше збагачен≥ орган≥чним вуглецем пор≥вн¤но ≥з черепашками без цього шару, тобто в тришарових черепашках його б≥льше, н≥ж у двошарових [3]. ¬м≥ст орган≥чного вуглецю пр¤мо залежить також в≥д щ≥льност≥ упаковки б≥окристал≥в у шарах, тому його б≥льше в непористих, др≥бних ≥ тонкост≥нних черепашках, н≥ж у пористих, великих ≥ товстост≥нних.  ≥льк≥сть орган≥чного вуглецю значно залежить в≥д процес≥в, пов'¤заних з≥ спри¤тливими чи неспри¤тливими умовами захороненн¤, що впливають на збережен≥сть орган≥чних речовин у викопних залишках брах≥опод. ÷е п≥дтверджено коливанн¤м у широкому д≥апазон≥ вм≥сту орган≥чного вуглецю в черепашках представник≥в одн≥Їњ й т≥Їњ ж таксоном≥чноњ одиниц≥, з≥браних ≥з р≥зних розр≥з≥в однов≥кових ≥ л≥толог≥чно однотипних в≥дклад≥в. ћал≥ значенн¤ коеф≥ц≥Їнт≥в корел¤ц≥њ м≥ж вм≥стом окремих м≥кроелемент≥в ≥ орган≥чного вуглецю в черепашках п≥зньокрейдових брах≥опод заперечують пров≥дну роль орган≥чноњ матриц≥ в накопиченн≥ цих м≥кроелемент≥в [3]. ¬ин¤ток становл¤ть лише Mn i Fe з досить низькими коеф≥ц≥Їнтами корел¤ц≥њ 0,25-0,45, що даЇ змогу висловити обережне припущенн¤ про часткове входженн¤ названих елемент≥в до орган≥чноњ фази.

ѕростежуЇтьс¤ л≥пша збережен≥сть орган≥чноњ матриц≥ в черепашках з≥ щ≥льних вапн¤к≥в, н≥ж ≥з п≥щано-глинистих ≥ органогенних пор≥д [4]. ” ранньоплейстоценових черепашках брах≥опод з м≥лководно-морських в≥дклад≥в ви¤влена л≥пша збережен≥сть серину та ≥нших пор≥вн¤но нест≥йких ам≥нокислот пор≥вн¤но з аналог≥чними фосил≥¤ми з нормально-морських розр≥з≥в плейстоцену [10,11]. ќтже, темпи розкладу протењн≥в у черепашках викопних брах≥опод можна усп≥шно використовувати дл¤ отриманн¤ корисноњ ≥нформац≥њ про фац≥альн≥ особливост≥ вм≥сних пор≥д.

«начн≥ в≥дм≥нност≥ у склад≥ окремих ам≥нокислот ≥ ам≥ноцукр≥в ви¤влено в залежно в≥д типу м≥нерал≥зац≥њ черепашок. ” фосфатних черепашках брах≥опод орган≥чна речовина Ї не лише в м≥нерал≥зованих прошарках ¤к дом≥шки, й вид≥л¤Їтьс¤ у вигл¤д≥ самост≥йних шар≥в, ¤к≥ чергуютьс¤ ≥з м≥нерал≥зованими. якщо в кальцитових черепашках добре розр≥зн¤ють просторове сп≥вв≥дношенн¤ м≥ж ор≥Їнтац≥Їю орган≥чноњ матриц≥ ≥ м≥неральноњ фази, то в м≥нерал≥зованих прошарках фосфатних черепашок механ≥зм утворенн¤ ≥ ор≥Їнтац≥¤ б≥окристал≥в франкол≥ту довго били нез'¤сованими.  ом≥рок чи обвол≥канн¤ орган≥чною субстанц≥Їю зароджених б≥окристал≥в франкол≥ту не простежувалос¤. ÷≥ б≥окристали були менш≥ за розм≥ром ≥ сильн≥ше розпорошен≥ в орган≥чн≥й матриц≥, н≥ж њхн≥ кальцитов≥ аналоги. Ћише детальне рентген≥вське вивченн¤ дало змогу визначити, що ос≥ орган≥чних ф≥бр паралельн≥ до осей м≥неральних компонент≥в, а сам≥ орган≥чн≥ елементи под≥бн≥ за розм≥ром до франкол≥тових, що трактують, ¤к черговий доказ формуванн¤ м≥нерал≥в черепашок по орган≥чн≥й матриц≥ [12].

–ан≥ше передбачали, що орган≥чн≥ прошарки фосфатних черепашок брах≥опод складен≥ головно гексазам≥ном з невеликою к≥льк≥стю протењну, а орган≥чна матриц¤ м≥нерал≥зованих прошарк≥в, навпаки, представлена переважно протењном, посилаючись у цьому раз≥ на труднощ≥ у визначенн≥ в≥дм≥нностей ам≥нокислотного складу [15,16]. Ќин≥ ц≥ в≥дм≥нност≥ вже ви¤влен≥, дл¤ чого використано фосфатн≥ черепашки сучасноњ л≥нгули, ¤к≥ були тонко розтерт≥ ≥ розд≥лен≥ у важк≥й р≥дин≥ на важку ≥ легку фракц≥њ, що вм≥щували, в≥дпов≥дно, 90 ≥ 10% м≥неральноњ сировини [13]. ѕ≥сл¤ декальциф≥кац≥њ обох фракц≥й визначено, що орган≥чна матриц¤ фосфатних черепашок складаЇтьс¤ з р≥зних пропорц≥й пох≥дних х≥тину та протењну (б≥лка), до того ж, сп≥вв≥дношенн¤ цих компонент≥в в орган≥чн≥й частин≥ Ї нижчим, н≥ж у м≥нерал≥зован≥й. ¬≥др≥зн¤ютьс¤ зазначен≥ фракц≥њ ≥ в≥дпов≥дн≥ њм прошарки черепашок за в≥дносною к≥льк≥стю окремих ам≥нокислот протењновоњ складовоњ й ам≥ноцукр≥в х≥тиновоњ складовоњ. «окрема орган≥чна частина вм≥щуЇ менше кислих ам≥нокислот, причому под≥бна тенденц≥¤ ви¤вл¤Їтьс¤ ≥ в молюск≥в. Ќа противагу цьому, м≥неральна частина маЇ б≥льший вм≥ст алан≥ну ≥ вал≥ну, у н≥й в середньому у 5 раз≥в менше ам≥ноцукр≥в ≥ зовс≥м нема галактозам≥ну. ѕерел≥чен≥ в≥дм≥нност≥ св≥дчать, що в черепашках брах≥опод Ї певна залежн≥сть м≥ж вм≥стом структурного протењну ≥ м≥неральноњ фази. „ергуванн¤ м≥нерал≥зованих ≥ орган≥чних прошарк≥в у фосфатних черепашках ви¤вл¤Їтьс¤ у тому, що еп≥тел≥альн≥ кл≥тини здатн≥ пер≥одично зм≥нювати свою функц≥ю, хоча механ≥зми ц≥Їњ зм≥ни дос≥ недостатньо з'¤сован≥. –ентген≥вський м≥кроанал≥з засв≥дчив, що гранули переднього краю зовн≥шнього мант≥йного еп≥тел≥ю вм≥щують P, S, трохи —а, у де¤ких переважаЇ Si. ƒифракц≥йн≥ картини ви¤вили сум≥ш р≥зних апатитових м≥нерал≥в, часто аморфного типу, природу ¤ких точно визначити не вдалос¤ [18].

ќрган≥чна речовина в карбонатних черепашках брах≥опод (на в≥дм≥ну в≥д фосфатних) утворюЇ малопотужн≥ прошарки або тонк≥ пл≥вки обвол≥канн¤ б≥окристал≥в.  арбонатн≥ стулки сучасних брах≥опод вм≥щують у середньому вдв≥ч≥ б≥льше гл≥цину ≥ у ст≥льки ж раз≥в менше алан≥ну, внасл≥док чого в≥дношенн¤ гл≥цину до алан≥ну в них становить 7,1-2,0, а у фосфатних черепашках - 1,5-0,5, тобто менше двох, що св≥дчить про перевагу в ам≥нокислотному спектр≥ алан≥ну. —татистично визначено, що в карбонатних черепашках м≥ститьс¤ суттЇво б≥льше вал≥ну, ≥золейцину, серину, фен≥лалан≥ну, цистину та тирозину (останн≥ два ви¤влен≥ не в ус≥х пробах). ¬≥дношенн¤ кислих ам≥нокислот до основних в карбонатних черепашках Ї суттЇво б≥льшим, н≥ж у фосфатних (в≥дпов≥дно, 1,8 ≥ 1,4).  р≥м того, в карбонатних черепашках зовс≥м нема ам≥ноцукр≥в, а також оксипрол≥ну, –-серину, оксил≥зину та триптофану, ¤к≥ частково трапл¤ютьс¤ в фосфатних черепашках. ”важають, що в прим≥тивн≥ших орган≥змах з≥ слабко розвиненою кальциф≥кац≥Їю скелета м≥цност≥ структури опорних тканин надають гл≥копротењни, тобто протењново-х≥тинов≥ комплекси, у ¤ких б≥лки зв'¤зан≥ ≥з х≥тином ковалентними зв'¤зками. ћабуть, це саме так, бо ще понад п≥встол≥тт¤ тому пом≥чено [2], що найдавн≥ш≥ викопн≥ орган≥зми, наприклад, граптол≥ти, мали переважно х≥тиновий скелет.

”чен≥ неодноразово висловлювали припущенн¤ щодо т≥сного зв'¤зку к≥лькост≥ й набору ам≥нокислот з таксоном≥чним положенн¤м брах≥опод аж до видового р≥вн¤ [2, 5, 13, 15-17 та ≥н.]. Ќа п≥дстав≥ анал≥зу складу ам≥нокислот у черепашках к≥лькох вид≥в сучасних брах≥опод зроблено спробу створити так звану структурно-протењнову таксоном≥ю, ¤ка б дала змогу, ¤к передбачали, уточнити ф≥логен≥ю ц≥Їњ групи безхребетних [17 та ≥н.]. ѕерев≥рка цього припущенн¤ на на¤вних матер≥алах засв≥дчила, що насправд≥ ситуац≥¤ значно складн≥ша, н≥ж передбачали.

ѕевн≥ в≥дм≥нн≥ ознаки в орган≥чн≥й складов≥й ви¤вл¤ютьс¤ у брах≥опод на р≥вн≥ р¤д≥в ≥ нав≥ть родин. Ќаприклад, серед брах≥опод з карбонатною черепашкою кран≥њди в≥др≥зн¤ютьс¤ найб≥льшою к≥льк≥стю г≥дроксильних (серин ≥ треон≥н), кислих (глутам≥нова й аспараг≥нова кислоти), а також основних ам≥нокислот - л≥зину та г≥стидину. ¬ них гл≥цину приблизно ст≥льки ж, ск≥льки у фосфатних черепашках, ≥ менше, н≥ж у замкових брах≥опод, а алан≥ну, навпаки, менше, н≥ж у фосфатних ≥ приблизно ст≥льки ж, ск≥льки у решти карбонатних черепашок. «а ц≥Їю ознакою, а також без оксипрол≥ну й оксил≥зину та в раз≥ значноњ к≥лькост≥ глюкозам≥ну карбонатн≥ черепашки р¤ду кран≥њд пос≥дають пром≥жне становище м≥ж брах≥оподами з карбонатним ≥ фосфатним типом б≥ом≥нерал≥зац≥њ. ” брах≥опод з фосфатним типом Ї вже пом≥тна к≥льк≥сть ам≥ноцукр≥в.

„ерепашки р¤ду теребратул≥д в≥др≥зн¤ютьс¤ в≥д черепашок р¤ду ринхонел≥д перевищенн¤м середн≥х значень у б≥льшоњ частини вс≥х в≥дкритих ам≥нокислот, суттЇво б≥льше в них лише гл≥цину, прол≥ну та г≥стидину.

≤нформац≥¤ про де¤к≥ б≥ох≥м≥чн≥ в≥дм≥нност≥ м≥ж родинами брах≥опод [4, 5, 17] не п≥дтверджена систематичними спостереженн¤ми. ¬и¤влено також, що под≥бн≥ в≥дм≥нност≥ м≥ж родами всередин≥ одн≥Їњ родини часто Ї б≥льшими, н≥ж м≥ж ними ≥ представниками ≥нших р¤д≥в. —п≥вв≥дношенн¤ ≥ к≥льк≥сть ам≥нокислот може зм≥нюватись не лише дл¤ кожного виду, а нав≥ть у межах окремих прошарк≥в в черепашках. ѕоки що важко визначити, чи Ї зазначен≥ в≥дм≥нност≥ суто ≥ндив≥дуальними, палеогеограф≥чними чи м≥кроструктурними. ¬ажливу роль, очевидно, в≥д≥граЇ м≥кроструктура. ќтже, можна вважати, що нараз≥ ще не дос¤гнуто достатнього р≥вн¤ дл¤ впевненого м≥жвидового, м≥жродового та м≥жродинного б≥ох≥м≥чного розмежуванн¤ черепашок брах≥опод.

Ќа склад орган≥чноњ матриц≥ значно впливаЇ ступ≥нь збереженост≥ черепашок. ѕор≥вн¤но з молюсками орган≥чна матриц¤ черепашок брах≥опод швидше зазнаЇ зв≥трюванн¤, а також руйн≥вного впливу м≥крофлори ≥ бактер≥й. ” м≥ру деградац≥њ орган≥чного матер≥алу, що обвол≥каЇ б≥окристали, поступово послаблюЇтьс¤ м≥цн≥сть ус≥Їњ субфосильноњ черепашки.

јналог≥чна невизначен≥сть стосовно складу орган≥чноњ матриц≥ збер≥гаЇтьс¤ ≥ щодо викопних черепашок брах≥опод. ƒе¤к≥ досл≥дники [14] п≥дтримують припущенн¤ про те, що в≥дм≥нност≥ м≥ж таксонами з≥ складу ам≥нокислот реально ≥снують ≥ можуть збер≥гатись у викопних представник≥в, хоча ц≥ сам≥ автори одночасно засв≥дчують законом≥рн≥ зм≥ни в≥дношенн¤ азоту ам≥нокислот до розчинного азоту залежно в≥д геолог≥чного в≥ку. ѕроте б≥льш≥сть учених схил¤Їтьс¤ до думки, що трансформац≥¤ ≥ розчинн≥сть орган≥чноњ основи в скелетах викопних безхребетних посилюЇтьс¤ з≥ зб≥льшенн¤м геолог≥чного в≥ку [10, 11 та ≥н.]. ¬они вважають, що, пор≥внюючи склад ам≥нокислот викопних черепашок з њхн≥ми сучасними аналогами, можна ви¤вити зм≥ни в розпод≥л≥ ам≥нокислот, зумовлен≥ д≥агенетичними перетворенн¤ми орган≥чноњ речовини. ¬одночас, в≥дом≥ випадки гарноњ збереженост≥ орган≥чноњ матриц≥ в наст≥льки давн≥х фосил≥зованих об'Їктах, що, здавалос¤ б, вона н≥¤к не могла зберегтись. “акою Ї знах≥дка в практично незм≥нен≥й кальцитов≥й черепашц≥ ранньоордовицькоњ брах≥оподи Orthisina nefedyevi залишк≥в орган≥чноњ речовини, зам≥щенн¤ ¤коњ припинилось, здогадно, в процес≥ дубленн¤ в анаеробному слаболужному середовищ≥ пластичних глин [1].

”насл≥док пор≥вн¤льного досл≥дженн¤ черепашок сучасних ≥ викопних брах≥опод ви¤влено, що к≥льк≥сно ам≥нокислоти незаконом≥рн≥: де¤ких стаЇ менше, частина залишаЇтьс¤ на попередньому р≥вн≥, а лейцину, ≥золейцину, серину, глутам≥новоњ кислоти, л≥зину та г≥стидину нав≥ть стаЇ б≥льше. «б≥льшенн¤ к≥лькост≥ серину ≥ глутам≥новоњ кислоти неодноразово ви¤вл¤ли ≥ у викопних рештках ≥нших тип≥в безхребетних. ¬одночас на тл≥ суттЇвих к≥льк≥сних коливань складу ам≥нокислот незначно зм≥нювались ам≥нокислотн≥ спектри пор≥вн¤но ≥з сучасними черепашками. ÷е ≥ зрозум≥ло, ¤кщо врахувати, що п≥сл¤ загибел≥ орган≥зму м≥ж черепашкою ≥ середовищем, ¤ке њњ вм≥щуЇ, виникаЇ надзвичайно складний взаЇмообм≥н м≥кроелементами, ¤кий може в≥дбуватись через вилуговуванн¤, дифуз≥ю, адсорбц≥ю, абсорбц≥ю ≥ метасоматичне зам≥щенн¤. ¬≥рог≥дно, що частина ам≥нокислот, ви¤влених у викопному матер≥ал≥, не Ї первинною за походженн¤м, а утворилась у процес≥ д≥агенезу внасл≥док перетворенн¤ ≥нших ам≥нокислот. јм≥нокислотн≥ анал≥зи черепашковоњ речовини р≥знов≥кових брах≥опод демонструють приклади розпад≥в, ¤к≥ можуть бути передбачен≥ х≥м≥чною характеристикою окремих ам≥нокислот. ” пл≥оцен-плейстоценов≥й сер≥њ черепашок пор≥вн¤но нест≥йк≥ ам≥нокислоти, так≥ ¤к прол≥н, аспараг≥нова та глутам≥нова кислоти, з≥ зб≥льшенн¤м в≥ку ви¤вили ст≥йке поступове зменшенн¤ вм≥сту в 1,5-4,0 рази. Ќавпаки, р≥зке зменшенн¤ (гранично в 2-5 раз≥в) в≥дносного вм≥сту серину, треон≥ну, арг≥н≥ну ви¤вл¤Їтьс¤ вже п≥д час переведенн¤ черепашки у субфосильний стан. ” давн≥ших черепашках к≥льк≥сть названих ам≥нокислот збер≥гаЇтьс¤ приблизно на зазначеному м≥н≥мальному р≥вн≥, а от к≥льк≥сть алан≥ну та гл≥цину, ¤кий Ї продуктами розпаду серину, зб≥льшуЇтьс¤ в 2-3 рази. ќтже, внасл≥док розпаду на м≥сц≥ первинних протењн≥в ам≥нокислотний спектр може бути под≥бним до рецентного ≥ з часом не зм≥нюватись, лише к≥льк≥сн≥ сп≥вв≥дношенн¤ зазнаватимуть серйозних зм≥н. Ќаприклад, абсолютна к≥льк≥сть розчинних ам≥нокислот у черепашц≥ п≥зньоол≥гоценовоњ Terebratulina зменшилась наполовину пор≥вн¤но ≥з сучасними аналогами [10, 11]. Ќезважаючи на це, спектри в≥дносних концентрац≥й ≥ндив≥дуальних ам≥нокислот чи њхн≥ сп≥вв≥дношенн¤ ≥нод≥ визнають досить над≥йним критер≥Їм дл¤ ви¤вленн¤ таксоном≥чних в≥дм≥нностей серед викопного матер≥алу, масштаб про¤ву ¤ких зб≥льшуЇтьс¤ з п≥двищенн¤м таксоном≥чного рангу [4].

Ќезаконом≥рно коливаЇтьс¤ в межах 3-6 мкмоль/мг (близько 0,5% в≥д маси черепашки) абсолютна сумарна к≥льк≥сть ам≥нокислот ¤к у сучасних фосфатних черепашках л≥нгул [13], так ≥ в р≥знов≥кових (в≥д палеогену до середнього тр≥асу) кальцитових черепашках [14]. –азом ≥з пох≥дними х≥тину њхн¤ к≥льк≥сть може дос¤гти 25% в≥д маси черепашки. «начн≥ коливанн¤ заф≥ксован≥ в черепашках юрських брах≥опод [4]: лише де¤к≥ ≥з досл≥джених зразк≥в вм≥щували достатню дл¤ анал≥зу к≥льк≥сть залишк≥в пор≥вн¤но мало зм≥неноњ палеопротењновоњ матриц≥. јм≥нокислотн≥ спектри цих викопних черепашок незначно в≥др≥зн¤ютьс¤ в≥д тих, ¤к≥ простежують у сучасних брах≥опод, хоча загальний вм≥ст ам≥нокислот був на пор¤док меншим. ” черепашках, що вм≥щують фонову к≥льк≥сть ам≥нокислот, тобто на два пор¤дки менше, н≥ж у сучасних брах≥опод, наб≥р ам≥нокислот ¤к≥сно ≥ к≥льк≥сно под≥бний до тих, що Ї у породах. ÷е св≥дчить про повний розклад ≥ вилученн¤ з черепашок первинних орган≥чних речовин.

як насл≥док тривалих б≥ох≥м≥чних процес≥в можна розгл¤дати на¤вн≥сть низки жирних кислот та ≥нших л≥поф≥льних субстанц≥й (—12-—35) у черепашках шести вид≥в палеозойських брах≥опод ≥з р≥зних крањн ™вропи [19]. ‘ункц≥¤ л≥п≥д≥в у черепашках брах≥опод дос≥ в≥дома недостатньо, хоча передбачають, що вони можуть бути ≥ндикаторами певних умов кальциф≥кац≥њ. якщо сучасн≥ черепашки теребратул≥дних брах≥опод ум≥щують досить широкий наб≥р слаборозчинних ≥ нерозчинних, переважно парних, жирних кислот, то з≥ зб≥льшенн¤м геолог≥чного в≥ку зменшуЇтьс¤ загальна к≥льк≥сть л≥п≥д≥в, що екстрагуютьс¤ з черепашок. ќдночасно в≥дбуваЇтьс¤ поступове зменшенн¤, а згодом ≥ повне зникненн¤ нерозчинних жирних кислот, ¤к≥ перетворюютьс¤, мабуть, у вуглеводн≥. ѕод≥бна тенденц≥¤ збер≥гаЇтьс¤ ≥ в палеозойських черепашках, у ¤ких к≥льк≥сть жирних кислот зменшувалась наполовину в≥д п≥зньопермських до п≥зньосилур≥йських [19]. ¬одночас, жирн≥ кислоти Ї джерелом формуванн¤ —15 та ≥нших алкалоњд≥в, значенн¤ ¤ких, навпаки, зб≥льшуЇтьс¤ з в≥ком. ≤ншими словами, л≥п≥ди викопних черепашок зазнають сильного д≥агенетичного впливу, що можна використати дл¤ визначенн¤ ступен¤ цього впливу.

ƒеградац≥¤ орган≥чноњ матриц≥ призводить до поступового зб≥льшенн¤ к≥лькост≥ р≥зних вуглевод≥в (—1-—5) в≥д 0,05 мкг/г у сучасних брах≥опод до 7,5 мкг/г в ордовицьких черепашках [21]. ¬ивченн¤ стулок п≥зньоплейстоценового в≥ку засв≥дчило, що вм≥ст у них вуглевод≥в починаЇ пор≥вн¤но швидко зб≥льшуватис¤ п≥сл¤ загибел≥ орган≥зм≥в. «начна к≥льк≥сть вуглевод≥в (4-385 мкг/г) ви¤влена в залишках палеозойських брах≥опод, причому передбачають, що в зразках неритового типу загальний вм≥ст вуглевод≥в дещо вищий, н≥ж у л≥торальних [20]: види ≥з геосинкл≥нальних пор≥д звичайно вм≥щують б≥льше вуглевод≥в, н≥ж вм≥сн≥ породи, а з шельфових платформних областей - менше. ¬м≥ст вуглевод≥в у кайнозойських ≥ мезозойських видах брах≥опод ≥ в породах, ¤к≥ њх ум≥щують, був к≥льк≥сно майже однаковим. –≥зний розпод≥л вуглевод≥в у викопних черепашках з одного району. а також у викопних черепашках ≥ в≥дкладах, що њх ум≥щують, даЇ змогу передбачити, що головним джерелом вуглевод≥в у залишках брах≥опод Ї орган≥чна речовина, що м≥ститьс¤ в структур≥ самоњ черепашки.

«астосуванн¤ сучасноњ складноњ технолог≥њ ≥мунолог≥чного анал≥зу допомогло вид≥лити з ф≥брозного шару черепашки пл≥оцен-плейстоценових ≥ сучасних брах≥опод ≥зольован≥ таксоном≥чно специф≥чн≥ набори макромолекул цукру, багатого на гл≥копротењн, ¤к≥ становл¤ть приблизно 0,03-0,04% в≥д загальноњ маси черепашки ≥ за складом близьк≥ до макромолекул у б≥окристалах молюск≥в [9-11]. Ќа в≥дм≥ну в≥д м≥жкристал≥чних орган≥чних мембран, вони розташован≥ всередин≥ кальцитових б≥окристал≥в, завд¤ки чому ви¤вл¤ютьс¤ добре захищеними в≥д впливу зовн≥шнього середовища ≥ б≥олог≥чноњ деградац≥њ. ¬нутр≥шньокристал≥чн≥ орган≥чн≥ сполуки у брах≥опод та ≥нших тип≥в безхребетних пом≥тно в≥др≥зн¤ютьс¤. —уттЇв≥ в≥дм≥нност≥ ам≥нокислот Ї також у межах р≥зних груп брах≥опод, кр≥м того, вважають, що к≥льк≥сть ≥ наб≥р њх специф≥чний нав≥ть на р≥вн≥ род≥в ≥ не залежить в≥д складу ам≥нокислот у породах, що њх ум≥щують.

ћакромолекули, що вм≥щують каротин-хромпротењни, зумовлюють червоно-коричневе або чорне забарвленн¤ черепашок брах≥опод. ” субфосильних умовах природний кол≥р збер≥гаЇтьс¤ звичайно до р≥вн¤ 400 тис¤ч рок≥в, хоча в≥дом≥ випадки дивноњ збереженост≥ первинного рад≥ального чи пл¤мистого забарвленн¤ з дещо р≥зним типом малюнка на черевн≥й та спинн≥й стулках кам'¤новуг≥льних ≥ девонських теребратул≥д, ринхонел≥д, атиридид≥н ≥ беззамкових брах≥опод [6-8]. ¬одночас електронном≥кроскоп≥чне досл≥дженн¤ рожевоњ ≥ червоноњ п≥гментац≥њ засв≥дчило, що вона не первинна, а пов'¤зана ≥з на¤вн≥стю всередин≥ псевдопористоњ вторинноњ м≥кроструктури найдр≥бн≥ших частинок оксид≥в зал≥за, джерелом ¤ких, очевидно, слугували вм≥сн≥ породи. ¬ сучасних мор¤х брах≥оподи ≥з кольоровими черепашками звичайно живуть на м≥лководд≥: наприклад, зелений кол≥р зумовлений вкор≥ненн¤м у черепашкову речовину зеленоњ водорост≥ остеоб≥ум. ”важають також, що забарвленн¤ черепашок залежить ≥ в≥д таксоном≥чноњ належност≥ брах≥опод.

Ќакопичен≥ дан≥ в ц≥лому св≥дчать про досить значну ст≥йк≥сть орган≥чноњ матриц≥ черепашок брах≥опод лише у такому викопному стан≥, що в≥дпов≥даЇ закритим системам, коли суттЇв≥ незворотн≥ перетворенн¤ в них в≥дбуваютьс¤ головно на стад≥њ п≥знього д≥агенезу, хоч ≥ починаютьс¤ з моменту загибел≥ орган≥зму. Ќезважаючи на можливу непогану збережен≥сть викопних черепашок, доводитьс¤ миритись ≥з думкою про те, що склад орган≥чних речовин у них не завжди може св≥дчити про м≥сце орган≥зму в ф≥логенетичному р¤ду, тому що ступ≥нь втрати первинноњ генетичноњ ≥ фац≥альноњ ≥нформац≥њ, закладеноњ в орган≥чн≥й матриц≥, поступово й незаконом≥рно зростаЇ з≥ зб≥льшенн¤м вторинних зм≥н [5, 17 та ≥н.]. Ќин≥ можна з упевнен≥стю говорити лише про суттЇв≥ в≥дм≥нност≥ цього складу на р≥вн≥ п≥дклас≥в, ¤к≥ мають р≥зн≥ типи б≥ом≥нерал≥зац≥њ. ¬≥дм≥нност≥ нижчих таксоном≥чних р≥вн≥в потребуЇ п≥дтвердженн¤ статистично обірунтованим матер≥алом. ѕовне використанн¤ складу ≥ к≥льк≥сного розпод≥лу ам≥нокислот, л≥п≥д≥в та ≥нших тип≥в орган≥чних молекул у черепашках брах≥опод з ф≥логенетичною, палеогеограф≥чною чи хроностратиграф≥чною метою, а також дл¤ п≥знанн¤ процес≥в д≥агенезу можливе лише тод≥, коли вс≥ ц≥ компоненти будуть ≥ндив≥дуально локал≥зован≥, схарактеризован≥, а њхн≥ функц≥њ визначен≥.

Ћ≥тература

јндреев ƒ.ј. —охранившеес¤ органическое вещество в раковинах брахиопод раннего ордовика Ћенинградской области // ƒокл. јЌ ———–.- 1991. - “. 320. - є 1. - —. 209-211.

¬иноградов ј.ѕ. ’имический элементный состав организмов мор¤ // “р. биогеохим. лаб. - 1937. - “. 4. - —. 5-225.

√амзаев √.ј., Ѕирюкова Ћ.Ќ. ’арактер распределени¤ органического углерода в раковинах позднемеловых брахиопод восточной части ћалого  авказа // ¬опр. палеобиогеохимии. - Ѕаку, 1986. - —. 92-97.

 олесников „.ћ., ѕрозоровска¤ ≈.Ћ. ќ биохимическом составе раковин брахиопод из юрских отложений —редней јзии // ѕалеонт. журн. - 1983. - є 4. - —. 89-91.

 раснов ≈.¬., ѕопов ј.ћ.,  орчагин ¬.ѕ. ќрганическое вещество и минералоги¤ раковин современных морских беспозвоночных // √еохими¤ современных и ископаемых осадков. - ћ.: Ќедра, 1982. - —. 51-55.

Balinski A. Shell color pattern in an Upper Devonian rhynchonellid brachiopod // Acta Paleontol. –ol. - 1985. - Vol. 30. -є 3-4. - P. 214-244.

Blodgett R.B., Boucot A.J., Ferrill B.A. A color-bander Beachia (Brachiopoda, Terebratulida) from the Oriskany equivalent (midearly Devonian) of central Alabama // J. paleontol. - 1983. - Vol. 57. -є 4. - P. 865-869.

Blodgett R.B., Bocot A.J., Koch W.F. New occurrences of color patterns in Devonian articulate brachiopods // J. paleontol. - 1988. - Vol. 62. -є 1. - P. 46-51.

Collins M.J., Muyzer G., Curry G.B. et al. Macromolecules in brachiopod shells: characterization and diagenesis // Lethaia. - 1991. - Vol. 24. -є 4. - P. 387-397.

Curry G.B., Cusack M., Endo K. et al. Intracrystalline molecules from brachiopods // Mechanisms and phylogeny of mineralization in biological systems. -1991. - P. 35-39.

Curry G.B., Cusack M., Walton D. et al. Biogeochemistry of brachiopod intracrystalline mollecules // Phill. Trans. R. Soc. London, B. - 1991. - Vol. 333. -є 1268. - P. 359-365.

Iijima M., Moriwaki Y. Orientation of apatite and organic matrix in Lingula unguis shell // Calcif. Tissue Int. - 1990. - Vol. 47. -є 4. - P. 237-242.

Iijima M., Takita H., Moriwaki Y., Kuboki Y. Difference of the organic component between the mineralized and the non-mineralized layers of Lingula shell // Comp. Biochem. and Physiol. - 1991. - Vol. 98. - є 3-4. - P. 379-382.

Ivanov C.P., Stoyanova R.Z. Content and composition of amino acids in the fossils of Mesozoic brachiopods // ƒокл. Ѕолг. јЌ. -1977. - Vol. 30. - є 8. -P.1129-1132.

Iwata K. Ultrastructure and mineralization of the shell of Lingula unguis Linne (Inarticulate brachiopod) // J. Fac. Sc. Hokkaido Univ. Ser. 4. -1981. - Vol. 20. - є 1. - P. 35-65.

Ivata K. Ultrastructure and calcification of the shells in inarticulate brachiopods. Ultrastructure of the shells of Glottidia and Discinisca // Chishitsu-gaku-zashi. - 1982. - є 88. - P. 957-966.

Jope H. M. The protein of brachiopod shell // Comp. Biochem. Physiol. -1967. - Vol. 20. - є 2. - P. 593-605.

Pan C.-M., Watabe N. Uptake and transport of shell minerals in Glottidia pyramidata Stimpson (Brachiopoda: Inarticulata) // J. Exp. Mar. Biol. and Ecol. - 1988. - Vol. 8. - є 3. - P. 257-268.

Stoyanova R.Z. Alkane and fatty acid content and composition in Palaeozoic brachiopoda // ƒокл. Ѕолг. јЌ. - 1984. - Vol. 37. - є 6. - P. 771-774.

Swain F.M., Pakalns G.V., Bratt J.G. Possible taxonomic interpretation of some Paleozoic and Precambrian carbohydrate residues // Adv. in Org. Geochim. Oxford. -1966. - P. 461-483.

Thompson R.R., Creath W.B. Low molecular weight hydrocarbons in resent and fossil shell // Geochim. et Cosmochim. acta. -1966. -Vol. 30. - є 11. - P. 113-1152.



Ќа головну



Hosted by uCoz