Το αρχαιότερο επιβεβαιωμένο κεχριμπάρι που έχει εντοπιστεί μέχρι σήμερα έφεραν στο φως παλαιοντολόγοι στην Κίνα, ανατρέποντας όσα γνώριζε μέχρι σήμερα η επιστήμη για την εξέλιξη των φυτών που παρήγαν ρητίνη. Το απολίθωμα χρονολογείται πριν από περίπου 385 εκατομμύρια χρόνια, δηλαδή είναι κατά 65 εκατομμύρια χρόνια παλαιότερο από το προηγούμενο αρχαιότερο γνωστό δείγμα.
Η ανακάλυψη, που αφορά απολιθωμένη φυτική ρητίνη της Μέσης Δεβόνιας περιόδου, υποδηλώνει ότι οι βιοχημικοί μηχανισμοί παραγωγής ρητίνης εμφανίστηκαν πολύ πριν από την εξέλιξη των σπερματοφόρων φυτών.
Ένα μοναδικό «παράθυρο» στο μακρινό παρελθόν
Το κεχριμπάρι αποτελεί απολιθωμένη φυτική ρητίνη, η οποία παράγεται ως φυσικός αμυντικός μηχανισμός των φυτών απέναντι σε τραυματισμούς, μύκητες, παράσιτα και άλλους περιβαλλοντικούς κινδύνους. Με την πάροδο εκατομμυρίων ετών, η ρητίνη σκληραίνει και μετατρέπεται σε κεχριμπάρι, διατηρώντας συχνά στο εσωτερικό της οργανισμούς ή άλλα ίχνη του αρχαίου περιβάλλοντος.
«Το κεχριμπάρι αποτελεί μία από τις σημαντικότερες φυσικές “κάψουλες χρόνου”, καθώς διατηρεί πολύτιμες γεωλογικές, βιολογικές και περιβαλλοντικές πληροφορίες για τα αρχαία οικοσυστήματα», εξήγησε ο Δρ. Τσιχάνγκ Λούο από το Ινστιτούτο Γεωλογίας και Παλαιοντολογίας της Ναντζίνγκ και το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας Senckenberg.
Πώς έγινε η ανακάλυψη
Οι επιστήμονες ανέλυσαν περίπου 10 κιλά άνθρακα από τον γεωλογικό σχηματισμό Hujiersite, κοντά στην περιοχή Hoxtolgay της επαρχίας Σιντζιάνγκ. Με τη βοήθεια υπεριώδους φωτισμού εντόπισαν μικροσκοπικές συγκεντρώσεις κεχριμπαριού μέσα στον άνθρακα και απομόνωσαν με το χέρι, κάτω από μικροσκόπιο, συνολικά 241 εξαιρετικά μικρά θραύσματα, με διάμετρο μόλις 0,1 έως 0,5 χιλιοστά.
Τα περισσότερα δείγματα είναι ημιδιαφανή έως αδιαφανή, με αποχρώσεις από ανοιχτό κίτρινο έως σκούρο καφέ, ενώ αρκετά περιέχουν μικροσκοπικές φυσαλίδες και εμφανίζουν έντονο μπλε φθορισμό όταν εκτίθενται σε υπεριώδη ακτινοβολία.
Η ηλικία του γεωλογικού στρώματος, περίπου 385 εκατομμύρια χρόνια, το καθιστά μακράν το αρχαιότερο επιβεβαιωμένο κεχριμπάρι που έχει βρεθεί, ξεπερνώντας κατά περίπου 65 εκατομμύρια χρόνια το προηγούμενο ρεκόρ.
Η χημεία αποκάλυψε την προέλευσή του
Με τη χρήση φασματοσκοπίας υπερύθρου μετασχηματισμού Fourier και αέριας χρωματογραφίας σε συνδυασμό με φασματομετρία μάζας, οι ερευνητές ανέλυσαν τη χημική σύσταση της απολιθωμένης ρητίνης.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το κεχριμπάρι παρουσιάζει αξιοσημείωτες ομοιότητες με τις ρητίνες που παράγουν τα σύγχρονα και απολιθωμένα κωνοφόρα. Ωστόσο, όταν σχηματίστηκε η συγκεκριμένη ρητίνη, τα σπερματοφόρα φυτά δεν είχαν ακόμη εμφανιστεί στη Γη.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η ρητίνη προήλθε είτε από προγυμνόσπερμα φυτά είτε από δενδρόμορφα λυκοψιδόφυτα, δύο αρχαίες ομάδες αγγειόφυτων χωρίς σπόρους, απολιθώματα των οποίων έχουν βρεθεί στον ίδιο σχηματισμό. Παρότι δεν είναι δυνατόν να επιβεβαιωθεί η ακριβής προέλευση, η μελέτη υποδεικνύει ότι οι πρόδρομοι των σημερινών φυτών είχαν ήδη εξελίξει πολύπλοκους μηχανισμούς παραγωγής προστατευτικής ρητίνης.
Νέα στοιχεία για την εξέλιξη των φυτών
Η έρευνα δείχνει ότι η βιοσύνθεση σύνθετων τερπενοειδών ρητινών είχε εμφανιστεί σε φυτά χωρίς σπόρους ήδη από τη Μέση Δεβόνια περίοδο, πολύ νωρίτερα από ό,τι πίστευαν μέχρι σήμερα οι επιστήμονες.
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η αρχαία αυτή ρητίνη λειτουργούσε κυρίως ως μηχανισμός επούλωσης τραυμάτων και προστασίας από μυκητιακές λοιμώξεις. Παράλληλα, θεωρούν πιθανό ότι οι συχνές δασικές πυρκαγιές εκείνης της γεωλογικής περιόδου άσκησαν εξελικτική πίεση που ευνόησε την ανάπτυξη αυτής της άμυνας.
Όπως επισημαίνουν, το κεχριμπάρι Hujiersite αποτελεί το αρχαιότερο χημικά επιβεβαιωμένο δείγμα κεχριμπαριού που έχει ανακαλυφθεί έως σήμερα και προσφέρει νέα στοιχεία για την πρώιμη εξέλιξη των αγγειόφυτων. Εάν επιβεβαιωθεί ότι προέρχεται από φυτά χωρίς σπόρους, τότε αλλάζει σημαντικά η εικόνα για το πότε και σε ποιες φυτικές ομάδες εμφανίστηκε για πρώτη φορά η παραγωγή ρητίνης στη Γη.