Стервятник-грифон (Gyps fulvus), обнаруженный в вулканическом комплексе Колли Альбани к юго-востоку от Рима (Италия) в 1889 году, был найден в невероятно хорошем состоянии — у него даже сохранились следы нежных перьев крыльев и век.

С момента находки исследователи ломали голову над тем, как именно птица так хорошо сохранилась. Теперь, в новом исследовании, опубликованном во вторник (18 марта) в журнале Geology, ученые предполагают, что редкая сохранность столь сложных деталей может быть обусловлена крошечными кристаллами с высоким содержанием кремния, называемыми цеолитами, которые образовались, когда останки птицы были погребены в пепле извергающегося вулкана.

По словам ученых, это первый случай, когда окаменелые мягкие ткани, такие как перья, были обнаружены сохранившимися в вулканическом пепле.

«Обычно ископаемые перья сохраняются в древних илистых породах, отложенных в озерах или лагунах. Ископаемый гриф сохранился в пепловых отложениях, что крайне необычно», — говорится в заявлении ведущего автора исследования Валентины Росси, палеобиолога из Университетского колледжа Корка в Ирландии.

«Анализируя оперение ископаемого стервятника, мы оказались на неизведанной территории. Эти перья совсем не похожи на те, что мы обычно видим в других ископаемых», — добавила она.

Редкая сохранность

Впервые это ископаемое было найдено в предгорьях итальянского вулкана Тусколо в 1889 году местным землевладельцем. Палеонтологи того времени отметили редкую сохранность перьев в вулканической породе. Однако со временем большая часть окаменелости была утрачена, остались только перья одного крыла, голова и шея птицы. В последние годы ученые заново проанализировали окаменелость, открыв сложные детали век и кожи стервятника.

В новом исследовании ученые использовали электронные микроскопы и химические тесты для изучения окаменевших перьев, которые показали, что окаменелости сохранились в трех измерениях. Это очень необычно для перьев, которые обычно оставляют в горных породах лишь двухмерные отпечатки окаменевшего углерода . Трехмерные перья ранее находили только в янтаре.

Исследователи смогли рассмотреть детали структуры перьев размером до одного микрона (0,001 миллиметра) и обнаружили, что перьевые окаменелости состоят из цеолита — минерала, который часто ассоциируется с вулканической средой.

«Цеолиты — это минералы, богатые кремнием и алюминием, которые часто встречаются в вулканических и гидротермальных геологических условиях», — сказал Росси. «Цеолиты могут образовываться как первичные минералы (с красивыми кристаллами) или вторично, во время естественного изменения вулканического стекла и пепла».

Это открытие — первый случай, когда перья были найдены в таком виде и с такой высокой степенью детализации. Кроме того, до сих пор не было обнаружено других окаменелостей, сохранившихся в цеолите.

Тот факт, что эти перья сохранились в цеолите, указывает на то, что древний гриф, скорее всего, был погребен в огромном облаке вулканического пепла, который был гораздо холоднее, чем пирокластические потоки, испепелившие Помпеи во время извержения Везувия.

«Прекрасная сохранность перьевых структур указывает на то, что туша стервятника была погребена в низкотемпературном пирокластическом отложении, — говорит Росси.

Этот пепел, вероятно, кристаллизовался в цеолит после реакции с водой в течение нескольких дней, и крошечные кристаллы минерала постепенно заменили каждую клетку и деталь останков птицы».

«Вулканические отложения связаны с горячими, быстро движущимися пирокластическими потоками, которые разрушают мягкие ткани», — сказал соавтор исследования Давид Иурино, доцент кафедры палеонтологии позвоночных Миланского университета, в своем заявлении. «Однако эти геологические условия сложны и могут включать низкотемпературные отложения, которые могут сохранять мягкие ткани на клеточном уровне».

Исследователи надеются, что это уникальное открытие может проложить путь к поиску других окаменелостей, скрытых в вулканических породах.

«Ископаемые постоянно удивляют нас, будь то новые ископаемые виды, новые странные формы тел или, как в данном случае, новые стили сохранения окаменелостей. Мы не ожидали, что в вулканической породе сохранятся такие нежные ткани, как перья», — говорит соавтор исследования Мария Макнамара, профессор палеонтологии в Университетском колледже Корка.

«Подобные открытия расширяют диапазон потенциальных типов пород, в которых мы можем найти окаменелости, даже те, в которых сохранились хрупкие мягкие ткани».

Это открытие представляет собой значительный прорыв в области палеонтологии. Ранее считалось, что вулканические отложения, как правило, не способствуют сохранению мягких тканей из-за высоких температур и агрессивных химических процессов. Однако, исследование показало, что в определенных условиях, таких как быстрое захоронение в относительно холодном вулканическом пепле, возможна уникальная минерализация останков цеолитами.

Ученые подчеркивают, что этот механизм сохранности может быть более распространенным, чем считалось ранее. Это открывает новые перспективы для поиска окаменелостей в местах, которые ранее не рассматривались как перспективные для обнаружения хорошо сохранившихся останков.

Исследователи планируют продолжить изучение вулканических отложений в других регионах мира в поисках подобных случаев сохранения мягких тканей. Они надеются, что эти исследования помогут расширить наше понимание эволюции птиц и других организмов, а также получить новые сведения об условиях окружающей среды в древние геологические эпохи.

Полученные данные также подчеркивают важность использования современных аналитических методов, таких как электронная микроскопия и химический анализ, для изучения окаменелостей. Эти методы позволяют выявить детали, которые невозможно увидеть невооруженным глазом, и получить важную информацию о процессах, происходивших после смерти организма.