Allt som glittrar är inte guld, eller ens dårguld när det gäller fossiler. Forskare från University of Texas i Austin och deras kollegor har upptäckt en ny insikt om fossilerna från Tysklands Posidonia-skiffer. I motsats till den långvariga uppfattningen att fossilernas skimmer orsakades av pyrit (dårarnas guld), har teamet funnit att den gyllene glimten är en kombination av mineraler, som kan ge ledtrådar om miljön där fossilerna bildades.
Att avslöja uppkomsten av dessa fossiler från tidig jura - några av de mest välskötta marina livet kvar i världen - är viktigt för att förstå den del som syrenivåerna i atmosfären hade i deras skapelse.
Rowan Martindale, en docent från UT Jackson School of Geosciences, kommenterade att när människor besöker stenbrotten kan de observera gyllene ammoniter som dyker upp från de mörka skifferplattorna. "Men överraskande nog kämpade vi för att hitta pyrit i fossilerna. Även de fossiler som såg gyllene ut finns bevarade som fosfatmineral med gul kalcit. Detta förändrar dramatiskt vår syn på denna berömda fossilfyndighet.”
Studien, som vägleddes av Drew Muscente (en tidigare biträdande professor vid Cornell College och Jackson School postdoc-forskare), dokumenterades nyligen i Earth Science Reviews.
Fossilerna från Posidonia-skiffern har en historia som kan spåras tillbaka till 183 miljoner år sedan, och dessa fossiler innehåller några sällsynta mjukkroppsexemplar som "ichthyosauriembryon", bläckfiskar med bläcksäckar och hummer. Med avsikten att förstå omständigheterna kring fossilisering som orsakade så detaljerad bevarande använde forskarteamet svepelektronmikroskop för att analysera den kemiska sammansättningen av en mängd prover.
"Jag kunde inte vänta med att få dem i mitt mikroskop och hjälpa till att berätta deras bevarandehistoria", säger medförfattaren Jim Schiffbauer, en docent vid University of Missouri Department of Geological Sciences, som hanterade några av de större proverna.
Forskarna fann att fossilerna i alla fall huvudsakligen bestod av fosfatmineraler även om den omgivande svarta skifferstenen var prickad med mikroskopiska kluster av pyritkristaller, kallade framboider.
Sinjini Sinha, en doktorand vid Jackson School, kommenterade processen att försöka hitta framboiderna på fossilet, och påpekade att "jag tillbringade dagar med att leta efter framboiderna på fossilet," Hon noterade också att "för några av exemplaren , Jag räknade 800 framboider på matrisen medan det kanske fanns tre eller fyra på fossilerna."
Närvaron av pyrit och fosfat i olika områden av fossilerna är avgörande eftersom det avslöjar viktig information om fossiliseringsomgivningen. Pyrit bildas under anoxiska förhållanden, medan fosfatmineraler behöver syre. Denna studie antyder att medan en anoxisk havsbotten tjänar till att skydda fossiler från nedbrytning och rovdjur, var det en syrepuls som krävdes för att utlösa de kemiska processer som krävs för fossilisering.
Dessa fynd kompletterar tidigare genomförd forskning av teamet om de geokemiska förhållandena på platser kända för sina cacher av exceptionellt bevarade fossiler, kallade konservat-lagerstätten. Men resultaten av dessa studier motsäger långvariga teorier om de villkor som behövs för exceptionell fossil bevarande i Posidonia.
"Man har länge trott att anoxin orsakar det exceptionella bevarandet, men det hjälper inte direkt", sa Sinha. "Det hjälper till att göra miljön gynnsam för snabbare fossilisering, vilket leder till bevarandet, men det är syresättningen som förbättrar bevarandet."
Det visar sig att syresättningen - och fosfatet och medföljande mineraler - också förbättrade fossilets glans.
Studien publicerades ursprungligen i tidskriften Geovetenskapliga recensioner. 23 januari 2023.
