Niet alles wat blinkt is goud, of zelfs maar gek goud in het geval van fossielen. Wetenschappers van de Universiteit van Texas in Austin en hun collega's hebben een nieuw inzicht ontdekt in de fossielen uit de Posidonia-schalie in Duitsland. In tegenstelling tot de lang gekoesterde opvatting dat de glinstering van de fossielen werd veroorzaakt door pyriet (fool's gold), heeft het team ontdekt dat de gouden glans een combinatie is van mineralen, die aanwijzingen kunnen geven over de omgeving waarin de fossielen zijn gevormd.
Het blootleggen van de ontstaansgeschiedenis van deze vroege Jura-fossielen - enkele van de best onderhouden overblijfselen van het zeeleven ter wereld - is belangrijk voor het begrijpen van het aandeel dat zuurstofniveaus in de atmosfeer hadden bij hun creatie.
Rowan Martindale, een universitair hoofddocent van de UT Jackson School of Geosciences, merkte op dat wanneer mensen de steengroeven bezoeken, ze gouden ammonieten kunnen zien opduiken uit de donkere leisteenplaten. "Maar verrassend genoeg hadden we moeite om pyriet in de fossielen te vinden. Zelfs de fossielen die er goud uitzagen, zijn bewaard gebleven als fosfaatmineralen met gele calciet. Dit verandert drastisch onze kijk op deze beroemde fossiele afzetting.”
De studie, die werd geleid door Drew Muscente (een voormalig assistent-professor aan Cornell College en postdoc-onderzoeker aan de Jackson School), werd onlangs gedocumenteerd in Earth Science Reviews.
De fossielen van de Posidonia-schalie hebben een geschiedenis die teruggaat tot 183 miljoen jaar geleden, en deze fossielen bevatten enkele zeldzame zachte exemplaren zoals 'ichthyosaurusembryo's', inktvissen met inktzakken en kreeften. Met de bedoeling de omstandigheden van fossilisatie te begrijpen die zo'n gedetailleerd behoud veroorzaakten, gebruikte het team van onderzoekers scanning-elektronenmicroscopen om de chemische samenstelling van een groot aantal monsters te analyseren.
"Ik kon niet wachten om ze in mijn microscoop te krijgen en te helpen hun verhaal over het behoud te vertellen", zegt co-auteur Jim Schiffbauer, universitair hoofddocent aan de afdeling Geologische Wetenschappen van de Universiteit van Missouri, die enkele van de grotere monsters behandelde.
De onderzoekers ontdekten dat de fossielen in alle gevallen voornamelijk uit fosfaatmineralen bestonden, ook al was het omringende zwarte schaliegesteente bezaaid met microscopisch kleine clusters van pyrietkristallen, framboïden genaamd.
Sinjini Sinha, een promovendus aan de Jackson School, gaf commentaar op het proces om de framboïden op het fossiel te vinden en merkte op: "Ik heb dagen besteed aan het zoeken naar de framboïden op het fossiel", merkte ze ook op dat "voor sommige exemplaren , telde ik 800 framboïden op de matrix terwijl er misschien drie of vier op de fossielen waren.
De aanwezigheid van pyriet en fosfaat in verschillende delen van de fossielen is van cruciaal belang omdat het essentiële informatie onthult over de omgeving van de fossielen. Pyriet vormt zich in anoxische omstandigheden, terwijl fosfaatmineralen zuurstof nodig hebben. Deze studie impliceert dat hoewel een anoxische zeebodem dient om fossielen te beschermen tegen degradatie en roofdieren, het een zuurstofpuls was die nodig was om de chemische processen op gang te brengen die nodig zijn voor fossilisatie.
Deze bevindingen vullen eerder aan onderzoek gedaan door het team over de geochemische omstandigheden van sites die bekend staan om hun caches van uitzonderlijk goed bewaard gebleven fossielen, genaamd konservat-lagerstätten. De resultaten van deze studies zijn echter in tegenspraak met al lang bestaande theorieën over de voorwaarden die nodig zijn voor uitzonderlijke fossiele bewaring in Posidonia.
"Lange tijd werd gedacht dat de anoxie de uitzonderlijke conservering veroorzaakt, maar het helpt niet direct", zei Sinha. "Het helpt om de omgeving bevorderlijk te maken voor snellere fossilisatie, wat leidt tot conservering, maar het is de oxygenatie die de conservering verbetert."
Het blijkt dat de oxygenatie - en het fosfaat en de bijbehorende mineralen - ook de glans van het fossiel hebben verbeterd.
De studie is oorspronkelijk gepubliceerd in het tijdschrift Earth-Science beoordelingen. 23 januari 2023.
