Ομάδα παλαιοντολόγων στην Κίνα ανακάλυψε αυτό που θεωρούν τα αρχαιότερα επιβεβαιωμένα κομμάτια κεχριμπαριού που έχουν βρεθεί ποτέ, μια απολιθωμένη φυτική ρητίνη ηλικίας περίπου 385 εκατομμυρίων ετών από τη Μέση Δεβόνια περίοδο.
Η ανακάλυψη προηγείται κατά περίπου 65 εκατομμύρια χρόνια από το προηγούμενο αρχαιότερο γνωστό δείγμα και υποδηλώνει ότι η παραγωγή ρητίνης εξελίχθηκε στα φυτά πολύ πριν από την εμφάνιση των σπερματοφόρων φυτών.
«Το κεχριμπάρι, δηλαδή η απολιθωμένη ρητίνη, θεωρείται ένα από τα αρχαία εκκρίματα των σπερματοφόρων φυτών. Τα σπερματοφόρα φυτά εκκρίνουν συνήθως ρητίνη μέσω εξειδικευμένων εκκριτικών ιστών στην επιφάνειά τους ή σε μεγαλύτερη κλίμακα, μέσω εσωτερικών εκκριτικών συστημάτων που σχετίζονται με τον φλοιό και το ξύλο. Οι ρητίνες αυτές, που αποτελούνται από πολύπλοκα μείγματα κυρίως τερπενοειδών ή/και φαινολικών ενώσεων, βοηθούν τα φυτά να επουλώνονται από διάφορες βιοτικές και αβιοτικές βλάβες, όπως επιθέσεις παρασίτων, μικροβιακών παθογόνων και δασικές πυρκαγιές. Η εκκρινόμενη ρητίνη σκληραίνει και μετατρέπεται σε κεχριμπάρι κατά τις διεργασίες της διαγένεσης και της καταγένεσης, υπό συνθήκες αυξημένης θερμοκρασίας και πίεσης. Η παχύρρευστη ρητίνη παγιδεύει μερικές φορές οργανισμούς, οι οποίοι διατηρούνται ως απολιθωμένα εγκλείσματα μέσα στο κεχριμπάρι, προσφέροντας πολύτιμες πληροφορίες για την εξέλιξη των χερσαίων οικοσυστημάτων» δήλωσε ο Δρ. Τσιχάνγκ Λούο ερευνητής του Ινστιτούτου Γεωλογίας και Παλαιοντολογίας της Ναντζίνγκ της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών και του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας Senckenberg μαζί με τους συνεργάτες του.
Η ανακάλυψη
Στη μελέτη τους οι ερευνητές ανέλυσαν περίπου 10 κιλά άνθρακα που συλλέχθηκαν από ένα ανθρακικό στρώμα του σχηματισμού Hujiersite, κοντά στην περιοχή Hoxtolgay της κινεζικής επαρχίας Σιντζιάνγκ. Χρησιμοποιώντας υπεριώδες φως εντόπισαν μικρές συγκεντρώσεις κεχριμπαριού μέσα στον άνθρακα και τελικά απομόνωσαν με το χέρι κάτω από μικροσκόπιο 241 μικροσκοπικά κομμάτια, τα περισσότερα με διάμετρο μόλις 0,1 έως 0,5 χιλιοστά.
Το μεγαλύτερο μέρος του κεχριμπαριού είναι ημιδιαφανές έως αδιαφανές και το χρώμα του κυμαίνεται από ανοιχτό κίτρινο έως σκούρο καφέ. Ορισμένα κομμάτια περιέχουν φυσαλίδες ενώ τα απολιθώματα εκπέμπουν έντονο μπλε φθορισμό όταν φωτίζονται με υπεριώδη ακτινοβολία.
Το στρώμα που περιέχει το κεχριμπάρι στον σχηματισμό Hujiersite χρονολογείται στη Μέση Δεβόνια περίοδο, πριν από περίπου 385 εκατομμύρια χρόνια. Μέχρι σήμερα το αρχαιότερο αδιαμφισβήτητα επιβεβαιωμένο κεχριμπάρι προερχόταν από την Ύστερη Λιθανθρακοφόρο περίοδο πριν από περίπου 320 εκατομμύρια χρόνια.
«Παρόλο που το κεχριμπάρι αποτελεί μια μοναδική “αποθήκη” περιβαλλοντικών, γεωλογικών και βιολογικών πληροφοριών, η παρουσία του δεν είναι συνεχής σε όλη την ιστορία της Γης. Πριν από την Πέρμια περίοδο υπάρχουν μόνο δύο βέβαιες καταγραφές κεχριμπαριού, και οι δύο από τη Λιθανθρακοφόρο περίοδο: μία από τις Ηνωμένες Πολιτείες, ηλικίας περίπου 320 εκατομμυρίων ετών, που πιθανότατα παρήχθη από τα εξαφανισμένα γυμνόσπερμα Cordaitales, και μία από τον Καναδά, ηλικίας περίπου 300 εκατομμυρίων ετών, η οποία πιθανώς προήλθε από τις πτεριδοσπερμικές “σπερματοφόρες φτέρες”» ανέφεραν οι ερευνητές.
Ο βιοχημικός μηχανισμός
Χρησιμοποιώντας φασματοσκοπία υπερύθρου μετασχηματισμού Fourier και αέρια χρωματογραφία σε συνδυασμό με φασματομετρία μάζας, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η χημική σύσταση του κεχριμπαριού Hujiersite μοιάζει περισσότερο με τη ρητίνη που παράγουν τα σύγχρονα και απολιθωμένα κωνοφόρα παρά με εκείνη των ανθοφόρων φυτών. Αυτό είναι ιδιαίτερα αξιοσημείωτο, επειδή όταν σχηματίστηκε αυτή η ρητίνη τα σπερματοφόρα φυτά δεν είχαν ακόμη εξελιχθεί.
Αντίθετα, οι ερευνητές εκτιμούν ότι η ρητίνη πιθανότατα παρήχθη είτε από τις προγυμνόσπερμες, μια εξαφανισμένη ομάδα φυτών χωρίς σπόρους που αποτέλεσε τον πρόγονο των σπερματοφόρων, είτε από δενδρόμορφα λυκοψιδόφυτα, μια αρχαία ομάδα αγγειόφυτων. Απολιθώματα και των δύο αυτών ομάδων έχουν βρεθεί στον σχηματισμό Hujiersite. Ωστόσο επειδή δεν διατηρήθηκαν φυτικοί ιστοί μαζί με το κεχριμπάρι δεν είναι δυνατόν να επιβεβαιωθεί η ακριβής προέλευσή του.
Τα ευρήματα δείχνουν ότι ο βιοχημικός μηχανισμός που απαιτείται για την παραγωγή πολύπλοκης ρητίνης με βάση τα τερπενοειδή, ένα χαρακτηριστικό που μέχρι σήμερα θεωρούνταν αποκλειστικό γνώρισμα των σπερματοφόρων φυτών, είχε ήδη εξελιχθεί σε ορισμένα φυτά χωρίς σπόρους ήδη από τη Μέση Δεβόνια περίοδο.
Οι ερευνητές προτείνουν ότι η αρχαία αυτή ρητίνη χρησίμευε κυρίως για την επούλωση πληγών και την προστασία από μυκητιακές λοιμώξεις και όχι για την αποτροπή επιθέσεων εντόμων, καθώς τα πρώτα σαφή απολιθωμένα στοιχεία εντόμων που κατέστρεφαν φυτικούς ιστούς εμφανίζονται αργότερα, κατά τη Λιθανθρακοφόρο περίοδο.
Επισημαίνουν επίσης ότι οι συχνές δασικές πυρκαγιές εκείνης της εποχής ενδέχεται να συνέβαλαν στην εξέλιξη αυτής της προστατευτικής ρητίνης.
«Το χημικά επιβεβαιωμένο κεχριμπάρι Hujiersite αποτελεί μέχρι σήμερα το αρχαιότερο επιβεβαιωμένο δείγμα κεχριμπαριού. Παρουσιάζει παρόμοια χημική σύσταση με το κεχριμπάρι των κωνοφόρων, προσφέροντας σημαντικές πληροφορίες για την πρώιμη εξέλιξη της βιοσύνθεσης τερπενοειδών ρητινών στα αγγειόφυτα. Λόγω της ηλικίας του, που ανάγεται στη Μέση Δεβόνια περίοδο, το κεχριμπάρι Hujiersite πιθανότατα προέρχεται από φυτά χωρίς σπόρους. Μέχρι σήμερα, όλες οι γνωστές απολιθωμένες ρητίνες προέρχονταν από σπερματοφόρα φυτά, μια μονοφυλετική ομάδα που περιλαμβάνει τις σπερματοφόρες φτέρες, τα γυμνόσπερμα και τα αγγειόσπερμα. Τα σπερματοφόρα φυτά εμφανίστηκαν και εξαπλώθηκαν σημαντικά κατά την Ύστερη Δεβόνια περίοδο (372 έως 359 εκατομμύρια χρόνια πριν), δηλαδή αρκετά αργότερα από την ηλικία του κεχριμπαριού Hujiersite. Επομένως, είναι απίθανο τα σπερματοφόρα φυτά να αποτελούν την πηγή της συγκεκριμένης ρητίνης, παρότι οι χημικές ιδιότητές της μοιάζουν με εκείνες των ρητινών των γυμνοσπέρμων. Αν αυτή η εκτίμηση είναι σωστή, τότε το κεχριμπάρι Hujiersite αποτελεί το αρχαιότερο γνωστό απολίθωμα ρητίνης που παρήχθη από φυτά χωρίς σπόρους» εξηγούν οι ερευνητές.
