Подготовка окаменелостей представляет собой комплекс задач, которые могут включать раскопки, обнаружение, сохранение и воспроизведение древних останков и следов организмов. Это неотъемлемая часть науки палеонтологии, музейной экспозиции и сохранения ископаемых, хранящихся в общественном доверии. Она включает в себя широкий спектр методов, от механических до химических, в зависимости от качеств подготавливаемого образца и целей усилий. Подготовка окаменелостей может выполняться учеными, студентами или персоналом коллекций, но часто ею занимаются профессиональные специалисты по подготовке окаменелостей. [1]
Кислотная мацерация — это метод извлечения органических микроископаемых из окружающей горной породы с использованием кислоты . Соляная кислота или уксусная кислота могут использоваться для извлечения фосфатных ископаемых , таких как мелкие ракушечные ископаемые , из карбонатной матрицы. Плавиковая кислота также используется в кислотной мацерации для извлечения органических ископаемых из силикатных пород. Ископаемая порода может быть погружена непосредственно в кислоту, или может быть нанесена пленка нитрата целлюлозы ( растворенная в амилацетате ), которая прилипает к органическому компоненту и позволяет породе растворяться вокруг нее. [2]
Методика вытягивания пленки — это способ извлечения углеродистых компрессионных ископаемых для изучения под микроскопом в проходящем свете. Кислота наносится на поверхность породы, чтобы вытравить матрицу с поверхности, оставляя выступающую углеродистую ткань. (Поверхности, которые не нужно травить, можно покрыть воском (например, вазелином или жиром). Обычно это достигается путем помещения породы вверх дном в слабую, постоянно перемешиваемую кислоту, чтобы можно было смыть любой мусор. Затем на поверхность, содержащую ископаемые, наносится нитроцеллюлоза , и после высыхания ее можно отслоить от породы, или породу растворяют в плавиковой кислоте . [3]
Метод был впервые предложен Джоном Уолтоном в сотрудничестве с Рейтце Гербеном Купмансом в 1928 году как метод получения серийных тонких срезов без затрат времени, средств и потери материала, возникающих при растворении породы. [4] Улучшение метода с использованием желатина (с глицерином и формалином ) вместо целлюлозы было сообщено в 1930 году и особенно подходит для более крупных образцов. [5] Этот метод на основе раствора был в значительной степени вытеснен использованием предварительно сформированных листов пленки, подобных тем, которые используются в прозрачных пленках для верхнего диапозитива; можно использовать нитрат целлюлозы и ацетат целлюлозы, хотя последний предпочтительнее. [6] При смачивании обратной поверхности пленки ацетатом пленка становится более лабильной и обеспечивает лучший контакт с материалом. Кожуру можно промыть в кислоте, чтобы удалить любую оставшуюся матрицу перед установкой на предметное стекло со смолой для дальнейшего изучения. [7] Метод несколько деструктивен, так как кислотное травление, используемое для удаления каменной матрицы, может также разрушить некоторые более мелкие детали; шипение, вызванное реакцией кислоты с матрицей, разрушает менее прочный клеточный материал. [7] Второе очищение без дальнейшего травления, «отрывное очищение», удалит все стенки клеток, которые параллельны поверхности и в противном случае были бы разрушены при воздействии кислоты. [7]
Подробности современного применения метода можно найти в ссылке ( [8] ). Даже у новейшей технологии есть некоторые недостатки; в частности, более мелкие окаменелости, которые могут находиться между клеточными стенками, будут вымыты кислотным травлением и могут быть извлечены только путем подготовки тонкого среза. [9]
Чтобы закрепить предметные стекла для микроскопии, необходимо выполнить ряд шагов: [7]
Образцы, извлеченные путем оттягивания пленки, склонны к образованию складок, особенно если поверхность, подлежащая отслаиванию, не идеально выровнена — если на ней скапливается ацетон, он может привести к образованию складок на ацетате. [8]
Метод переноса — это метод стабилизации и подготовки окаменелостей путем частичного погружения их в пластиковые смолы (например, эпоксидную смолу или полиэстер ) для сохранения положения сохранившейся окаменелости после того, как вся матрица породы будет впоследствии удалена. Известными примерами этого метода являются окаменелости, сохранившиеся в горючем сланце (например, из карьера Мессель ) или других субстратах, которые будут разрушаться в атмосферных условиях, или окаменелости, сохранившиеся в кислоторастворимых карбонатах (например, окаменелости из формации Сантана ). [10] Метод примечателен тем, что обеспечивает получение изысканных препаратов, имеющих как очень высокую научную, так и выставочную ценность, поскольку область, открытая при этом методе, защищена матрицей до подготовки, в то время как изначально открытые окаменелости часто подвергаются повреждениям из-за неправильного механического удаления осадка или там, где плоскость расщепления простирается через окаменелость. Это дает возможность сохранить микроскопические детали на поверхности окаменелости. [11]
Метод был впервые предложен Гарри Тумбсом и А. Э. Риксоном из Британского музея в 1950 году [12] с введением техники как средства извлечения окаменелостей рыб из кислоторастворимых карбонатов. Техника позволяла готовить тонкие, фрагментированные или иным образом нестабильные окаменелости путем удаления практически всей окружающей горной породы. Полученная подготовка сохраняет положение всех частей окаменелости в том положении, в котором они были сохранены в окаменелости. В то время как метод, разработанный Тумбсом и Риксоном, требует использования пластичных смол, использовались и другие вещества, такие как смесь молотого мела и пчелиного воска . [13]
Хотя оригинальный метод был разработан для работы с окаменелостями, освобожденными от матрицы кислотой, его наиболее известное применение — это окаменелости из карьера Мессель . Эти окаменелости, известные своей превосходной сохранностью, включая мягкие ткани, контуры тела и даже цветовой блеск на крыльях жуков, как известно, трудно сохранить. Сами окаменелости плоские, иногда похожие на пленку на поверхности слоев породы. Горючий сланец содержит 40% воды. Когда плита отламывается от окружающей породы, она вскоре высыхает и трескается. [14] Плита с идеальной окаменелостью превратится в кучу щебня за несколько часов, уничтожив вместе с ней и окаменелость. Такова была судьба многочисленных окаменелостей Мессель, пока в 1970-х годах не начали применять метод переноса.
Чтобы сохранить окаменелости после того, как их пластина будет извлечена из скалы, окаменелость необходимо перенести с поверхности скалы на прочную искусственную поверхность. Воду в самой окаменелости также необходимо заменить.
Как только плита с окаменелостью вынимается из породы, ее погружают в воду, чтобы она не растрескалась. Это включает в себя упаковку ее в пластик и иногда в мокрую газету. Пока она находится во влажном состоянии, ее очищают и проводят всю необходимую подготовку для переноса. [15]
После того, как ископаемое готово к переносу, его (но не окружающую породу) высушивают феном. Как только ископаемое начинает светлеть (признак высыхания), наносится водорастворимый лак. Лак проникнет в кость и другие органические остатки, но не в сам сланец, поскольку сланец непроницаем для водных растворов.
Когда лак застынет, на поверхности скалы вокруг окаменелости создается каркас из моделирующей глины . На каркас заливается двухкомпонентная эпоксидная смола , образуя новую искусственную поверхность для окаменелости. Состав смолы важен, так как она должна будет впитаться в окаменелость, чтобы еще больше укрепить ее и связать с новой поверхностью. Это можно контролировать, изменяя вязкость смолы. [11]
Когда эпоксидная смола застынет, плита переворачивается, и подготовка начинается со сланца сзади. Слой за слоем сланец удаляется кистью и скальпелем. Когда препарат касается окаменелости, наносится еще больше лака и клея для дальнейшей стабилизации хрупкой окаменелости. Когда работа завершена, все следы сланца удалены, на эпоксидной плите остается только сама окаменелость. [16]
Контрастные физические свойства породы и окаменелости являются существенными для успеха этой техники. Органические остатки окаменелости пористые и гигроскопичные, в то время как нефтесодержащая порода — нет. Таким образом, лак может проникать в окаменелости, а не в породу, позволяя препаратору «приклеивать» окаменелость к искусственной плите, не приклеивая ее в то же время к сланцу.
