Ez a világ valaha talált legrégebbi borostyánja

A borostyán kővé vált növényi gyanta, amelyben gyakran más élőlények maradványai, szerves molekulái is megőrződnek. Az eddigi legősibb, hiteles korú borostyán a karbon időszakból maradt fenn, és mintegy 320 millió éves. Azonban a borostyán kémiailag instabil, ráadásul kisebb hő hatására is könnyen átalakul, ezért igazán szerencsés viszonyok kellenek ahhoz, hogy ilyen hosszú évmilliókra megőrződhessen.

Könnyen érthető: minél régebbi, annál kisebb az esély arra, hogy ezek a viszonyok végig megmaradjanak. Kínai kutatók nemrégiben az északnyugat-kínai Dzsungária területén találtak 385 millió éves borostyánt, vagyis 65 millió évvel régebbit az eddigi rekordernél.

A fosszilis gyantát a Hujiersite-formáció rétegeiben találták, egy kőszéntelep rétegeiben. Mintegy 10 kilónyi szenet gyűjtöttek be a kutatók, amelyben 241 egészen apró borostyánszemcsét azonosítottak. A szemcsék 0,1 – 1,5 milliméteresek, a legtöbb 0,5 milliméter nagyságú, és a szénnek csak egy egész kis részében fordultak elő.

A szemcsék zömének kémiai összetételét és jellemzőit tömegspektrométer és FTIR (speciális infravörös spektroszkópia) segítségével vizsgálták meg, illetve mikroszkóp segítségével fotókat is készítettek róluk a Nankingi Geológiai és Paleontológiai Intézet (NIGPAS) szakemberei.

Hogy is lehet a borostyánt, főként ekkora méretben kiválogatni a szénből? A borostyánok speciális tulajdonsága, hogy 365 nanométeres hullámhosszúságú ultraibolya fényben kékesen ragyognak. (Igazából minden lelőhely borostyánjai kissé más árnyalatban, más intenzitással ragyognak.) A szén nem reagál az UV fényre, így a szemcsék gyakorlatilag világítanak a szénben. A kutatók mikroszkóp alatt, igen hegyes acéltűk segítségével szabadították ki a szemcséket a szén fogságából.

Az elemzésekkel kimutatták, hogy az ősi, középső devon időszaki borostyánok összetétele és kémiai szerkezete a mai gyantákhoz és a más, ismert eredetű borostyánokhoz mérhető volt. Az UV-fényben látott ragyogás és az összetétel együttesen igazolták, hogy valóban borostyánból vannak a szemcsék. Azt, hogy miféle növény gyantája kövült meg, már nem volt ilyen könnyű megállapítani.

A devon közepén a mai Kína e régiója az Egyenlítő környékén, attól kissé délre helyezkedett el. Ami ma félsivatag, az akkoriban trópusi mocsarak rendszere volt. Az éghajlat a földrajzi elhelyezkedéssel összhangban nedves trópusi, szubtrópusi volt, valószínűleg évszakosan változó csapadékkal. Már voltak erdőtüzek, ám emellett a növényeknek a gombabetegségektől is tartaniuk kellett. A kutatók szerint ez utóbbiak késztették arra a korabeli növényeket, hogy gyantát termeljenek és lezárják vele a sérüléseiket, megakadályozva a kórokozó gombák behatolását.

A széntelep növényi ősmaradványaiból ismert, hogy a számos, a devon időszakra jellemző, fa méretűvé nőtt korpafűféle élt itt, de voltak spórákkal szaporodó, fás szárú növények is, mint a Progymnosperm-csoport tagjai. E növények tekinthetőek a későbbi magvas növények elődjének is akár, bár sok tekintetben még a harasztokra hasonlítottak.

A lelőhelyen főként az Aneurophyton és Tetraxylopteris nevű nemzetségek éltek, ezek képviselői lehettek a borostyánokat adó gyantákért felelősek. A borostyánok egyúttal azt is bizonyítják, hogy már a devon közepén léteztek gyantatermelő növények.

A devon kulcsfontosságú volt a szárazföldi növénytakaró szempontjából. Egyre nagyobb területet hódítottak meg e korai növények, és egyre inkább sokszínűvé, összetetté vált az ökoszisztéma. Egyre nagyobb és mélyebbre hatoló gyökereik fejlődtek, megjelent a fák másodlagos xilém szövete, egyre nagyobbá váltak a levelek is.

A növények képessé váltak arra, hogy védekezzenek a sérülésekkel, veszélyekkel szemben – ez elsősorban a tüzeket, viharokat jelentette. Ekkor a szárazföldi ízeltlábúak ugyan időnként ettek már növényeket de ez még elenyésző volt ahhoz, hogy a növényeknek külön stratégia kelljen ellenük. A kutatók szerint a növények nem a rovarok miatt termeltek ekkor gyantát, hanem a mikrobák elleni védekezés céljából.

A gyantatermelés képessége a kutatók szerint kiválóan illeszkedik a devon időszak más növénytani újdonságai közé.

Könnyen lehet, hogy más, hasonlóan ősi szénlelőhelyeken is előkerülhetnek gyantaszemcsék – eddig, ha láttak is erre utaló nyomokat, nem lehetett biztosan megállapítani, hogy borostyánról van szó. A most is alkalmazott technikával viszont ez lehetségessé vált. Bebizonyosodhatott, hogy a a borostyán nem pusztán megkövült gyanta, hanem egy olyan evolúciós újítás lenyomata, amely segített a növényeknek a szárazföld uralkodó élőlényeivé válni.