הכנת מאובנים

חוליה של אירופזאורוס מוסרת משכבת הסלע

הכנת מאובנים היא פעולה של הכנת דגימות מאובנים לשימוש במחקר פלאונטולוגי או לתצוגה, וכוללת הסרת השכבה הסלעית שמסביב וניקוי המאובן.[1]

טכניקות

[עריכת קוד מקור | עריכה]

מריחת חומצה

[עריכת קוד מקור | עריכה]

מריחת חומצה היא טכניקה להפקת מיקרו מאובנים אורגניים ממסת אם של סלע באמצעות חומצה. אפשר להשתמש בחומצת מימן כלורי או בחומצה אצטית כדי לחלץ מאובנים פוספטיים, כגון מאובני שריון קטנים, משכבת קרבונט. חומצה הידרופלואורית משמשת במריחת חומצה כדי לחלץ מאובנים אורגניים מסלעי סיליקט. ניתן לטבול סלע מאובן ישירות בחומצה או למרוח שכבה של ניטרוצלולוזה, מומסת באמיל אצטט, הנצמדת למרכיב האורגני ומאפשרת המסת הסלע סביבו.[2]

משיכת שכבה

[עריכת קוד מקור | עריכה]

טכניקת משיכת השכבה היא אמצעי לשחזור מאובני דחיסה פחמניים למחקר במיקרוסקופ. מורחים חומצה על פני הסלע כדי להוציא את המטריצה מתוך פני השטח, ונשארת רקמה פחמנית בולטת. משטחים שלא ייחרטו יכולים להיות מצופים בשעווה (למשל וזלין או גריז). בדרך כלל הופכים את הסלע ומניחים אותו הפוך בחומצה חלשה, שאותה בוחשים כל הזמן, כך שניתן לשטוף פסולת. לאחר מכן צובעים ניטרוצלולוזה על פני השטח הנושאים מאובנים, ולאחר שהתייבשו פני השטח ניתן לקלף אותה מהסלע או להמס את סלע בחומצה הידרופלואורית.[3]

השיטה נוצרה על ידי ג'ון וולטון בשיתוף עם רייצה גרבן קופמנס בשנת 1928 כשיטה להפקת שכבות דקות סדרתיות ללא איבוד זמן וחומר שנגרמו בהמסת סלע.[4] שיפור בשיטה, שימוש בג'לטין (עם גליצרול ופורמלין) במקום תאית, דווח ב-1930, והוא מתאים לדגימות גדולות יותר.[5] שיטה זו, המבוססת על תמיסות, הוחלפה במידה רבה על ידי שימוש בגליונות תמיסה מעוצבים מראש, בדומה לאלו המשמשים בשקפים עיליים; ניתן להשתמש בחנקת תאית ובאצטט תאית, אם כי האחרון עדיף.[6] על ידי הרטבת המשטח ההפוך של הגיליון באצטט, השכבה הופכת רכה יותר ויוצרת מגע טוב יותר עם החומר. אפשר לשטוף את השכבה בחומצה כדי להסיר את כל השכבה שנותרה לפני הרכבה על משטח עם שרף לשם מחקר נוסף. השיטה הרסנית במידה מסוימת, שכן החומצה המשמשת להסרת מסת האם יכולה להרוס פרטים עדינים. התסיסה הנגרמת מתגובת החומצה עם מסת האם מפרקת חומר תאי פחות חזק. קילוף שני ללא חריטה נוספת, "קילוף קריעה", מסיר את דפנות התאים המקבילות לפני השטח, שהיו נהרסות לו היו נוגעות בחומצה.

פרטים על היישום המודרני של השיטה ניתן למצוא בהפניה ([7]). אפילו לטכניקה העדכנית יש חסרונות. מאובנים קטנים שעשויים להיות בין דפנות התא יישטפו עם חריטת החומצה, וניתן יהיה לשחזר אותם רק על ידי הכנה של חתך דק.[8]

על מנת להרכיב את השקופיות למיקרוסקופיה, יש צורך בסדרה של שלבים:

  • שקף זכוכית מורטב באצטון, ושכבה טרייה של אצטט מונחת מעל. האצטון מאפשר לאצטט "למצוץ" את עצמו אל השקף, תוך שמירה על מגע טוב בשאיבה. האצטון יתמוסס מאוחר יותר ויאפשר לחתוך חלקים מהקליפה של השרף לשם צפייה במיקרוסקופ אלקטרוני.
  • מורחים שכבה דקה של שרף אפוקסי המכסה את האצטט ומתפשטת על השקף. שרף זה ישמש להצמדה לשקופית לאחר שהאצטט הבסיסי הומס.
  • צלחת זכוכית משומנת, ועליה נלחץ הצד החלק של הקליפה.
  • הצד המחוספס של הקליפה מכוסה בשרף אפוקסי בחום 55 מעלות צלזיוס ונלחץ על השקף שהוכן קודם לכן. לאחר כ-45 דקות מסירים את צלחת הזכוכית, והשרף החם מושאר להצטנן.
  • התכשיר נשטף באצטון וחומצה כדי להסיר שאריות, שאחרת היו מייצרים עיוות אופטי בעת הצילום.

דגימות שהופקו על ידי משיכה נוטות להתקמט, במיוחד אם המשטח המיועד לקילוף אינו מוחלק לחלוטין – אם אצטון נמשך, הדבר יכול לגרום לקמטים באצטט.[9]

טכניקת העברה

[עריכת קוד מקור | עריכה]
ההולוטיפ של דרוויניוס, המראה את התוצאה של טכניקת העברה. המטריצה בצבע ענבר היא אפוקסית, דו-רכיבית.

טכניקת העברה היא טכניקה לייצוב והכנת מאובנים על ידי הטמעתם באופן חלקי בשרף פלסטי (אפוקסי או פוליאסטר) על מנת לשמר את מיקומו של המאובן כשמטריצת הסלע מוסרת לאחר מכן. דוגמאות לטכניקה זו הם מאובנים שנשמרו בפצלי שמן (כגון אלה מבור מסל) או מצעים אחרים שידרדרו בתנאי אטמוספירה, או מאובנים שנשמרו בפחמה מסיסה בחומצה (כגון מאובנים מתצורת סנטנה (אנ') שבצפון מזרח ברזיל).[10] הטכניקה בולטת באספקת דגימות משובחות בעלות ערך מדעי גבוה וערך תצוגה גבוה, שכן האזור שנחשף בשיטה זו מוגן על ידי המטריצה לפני ההכנה, בעוד שהמאובנים שנחשפו לפני כן ניזוקו לרוב מהסרה מכנית לא נכונה של משקעים או במקומות שבהם מישור הפיצול השתרע דרך המאובן. כך אפשר לשמר פרטים מיקרוסקופיים על פני המאובן.[11]

השיטה נוצרה על ידי הארי טומבס וא' א' ריקסון (AE Rixon) מהמוזיאון הבריטי ב-1950[12] עם הכנסת הטכניקה להפקת מאובני דגים מקרבונטים מסיסים בחומצה. הטכניקה אפשרה הכנה של מאובנים עדינים, מקוטעים או לא יציבים מסיבה אחרת, על ידי הסרה של כמעט כל מטריצת הסלע שמסביב. תוצר ההכנה שומר על מיקומם של כל חלקי המאובן במיקום שבו השתמרו במאובן. השיטה שפיתחו טומבס וריקסון דורשת שרפים פלסטיים, אך בהמשך נעשה שימוש בחומרים אחרים, כגון תערובת של גיר טחון ודונג דבורים.[13]

פצלי שמן מבור מסל מתבקעים בעודם מתייבשים.

השיטה המקורית פותחה כדי להתמודד עם מאובנים ששוחררו מהמטריצה על ידי חומצה. היישום הידוע ביותר שלה הוא למאובנים מבור מסל. מאובנים אלה שומרו היטב, וכוללים רקמה רכה, קווי מתאר גוף ואפילו ברק צבעוני על כנפי החיפושית – נתונים שידועים לשמצה כקשים לשימור. המאובנים עצמם שטוחים, לפעמים דמויי רצועה דקה על פני שכבות הסלע. פצלי השמן מכילים 40% מים. כאשר לוח נשבר מסלע שסביב המאובן, הוא יתייבש ויסדק מהר.[14] לוח עם מאובן מושלם יהפוך לערימת הריסות תוך שעות, וכך ייהרס המאובן. זה היה גורלם של מאובני מסל רבים עד יישום טכניקת ההעברה בשנות ה-70.

על מנת לשמר את המאובנים לאחר הוצאת הלוחות שלהם מהסלע, יש להעביר את המאובן ממשטח הסלע אל משטח עמיד ומלאכותי. גם את המים במאובן עצמו צריך להחליף.

ברגע שהלוח הנושא את המאובן משוחרר מהסלע, הוא מוטבל במים כדי למנוע ממנו להיסדק. אורזים אותו בנייר פלסטיק שלפעמים הוא רטוב. בעודו רטוב, מנקים אותו וכל ההכנה הדרושה להעברה מתבצעת.[15]

ברגע שהוא מוכן להעברה, המאובן (אך לא הסלע מסביב) מיובש במייבש כביסה או בפן. ברגע שהמאובן מתחיל להתבהר (סימן לייבוש), מורחים עליו לכה מסיסה במים. הלכה תחדור לעצם ולשאריות אורגניות אחרות, אך לא לפצל עצמו, כיוון שהפצל אינו חדיר לתמיסות מימיות.

כאשר הלכה התקבעה, נבנית מסגרת של חימר מודל על הסלע סביב למאובן. יוצקים על המסגרת אפוקסי דו-רכיבי ויוצרים משטח מלאכותי חדש למאובן. הרכב השרף חשוב, שכן הוא יצטרך להיספג במאובן כדי לחזק אותו וכדי לקבע אותו למשטח החדש. ניתן לשלוט בכך על ידי שינוי צמיגות השרף.[16]

כשהאפוקסי התקבע, הופכים את הלוח ומטפלים בפצל מאחור. שכבות פצלי שמן מוסרות בעזרת מברשת ואזמל. כאשר המכין פוגע במאובן, מורחים יותר לכה ודבק כדי לייצב עוד יותר את המאובן השביר. בסיום העבודה, כל עקבות פצלי השמן הוסרו. רק המאובן נשאר על לוח האפוקסי.[17]

התכונה הפיזית של ניגוד הסלע והמאובן חיונית כדי שהטכניקה הזו תצליח. השרידים האורגניים של המאובן הם נקבוביים והיגרוסקופיים, ואילו הסלע המכיל שמן – לא. כך, הלכה יכולה לחדור למאובנים אך לא לסלע, מה שמאפשר למכין "להדביק" את המאובן ללוח המלאכותי, מבלי להדביק אותו במקביל אל הפצל.

הערות שוליים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
  1. ^ Wylie, Caitlin Donahue (2009). "Preparation in action: Paleontological skill and the role of the fossil preparator". Fossil Preparation: Proceedings of the First Annual Fossil Preparation and Collections Symposium.
  2. ^ Edwards, D. (1982), "Fragmentary non-vascular plant microfossils from the late Silurian of Wales", Botanical Journal of the Linnean Society, 84 (3): 223–256, doi:10.1111/j.1095-8339.1982.tb00536.x
  3. ^ Hernick, L.; Landing, E.; Bartowski, K. (2008). "Earth's oldest liverworts—Metzgeriothallus sharonae sp. Nov. From the Middle Devonian (Givetian) of eastern New York, USA". Review of Palaeobotany and Palynology. 148 (2–4): 154–162. doi:10.1016/j.revpalbo.2007.09.002.
  4. ^ Walton, J. (1928). "A Method of Preparing Sections of Fossil Plants contained in Coal Balls or in other Types of Petrifaction". Nature. 122 (3076): 571. Bibcode:1928Natur.122..571W. doi:10.1038/122571a0.
  5. ^ Walton, J. (1930). "Improvements in the Peel-Method of Preparing Sections of Fossil Plants". Nature. 125 (3150): 413–414. Bibcode:1930Natur.125..413W. doi:10.1038/125413b0.
  6. ^ Joy, K. W.; Willis, A. J.; Lacey, W. S. (1956). "A Rapid Cellulose Peel Technique in Palaeobotany". Annals of Botany. 20 (4): 635–637. doi:10.1093/oxfordjournals.aob.a083546.
  7. ^ Galtier, J.; Phillips, T. L. (1999). "The acetate peel technique". In Jones, T. P.; Rowe, N. P. (eds.). Fossil Plants and Spores: Modern Techniques. The Geological Society, London. pp. 67–70. ISBN 978-1-86239-035-5.
  8. ^ Taylor, T. N.; Krings, M.; Dotzler, N.; Galtier, J. (2011). "The Advantage of Thin Section Preparations over Acetate Peels in the Study of Late Paleozoic Fungi and Other Microorganisms". PALAIOS. 26 (4): 239–244. Bibcode:2011Palai..26..239T. doi:10.2110/palo.2010.p10-131r.
  9. ^ Galtier, J.; Phillips, T. L. (1999). "The acetate peel technique". In Jones, T. P.; Rowe, N. P. (eds.). Fossil Plants and Spores: Modern Techniques. The Geological Society, London. pp. 67–70. ISBN 978-1-86239-035-5.
  10. ^ Maisey, J. G., Rutzky, I., Blum, S. & W. Elvers (1991): Laboratory Preparation Techniques. In Maisey, j:G. (ed): Santana Fossils: An Illustrated Atlas, Tfh Pubns Inc.מסת"ב 0866225498. pp 99–103.
  11. ^ Barling, Nathan; David M. Martill; Florence Gallien (2019). "The resin transfer technique: an application to insect fossils in laminated limestones of the Crato Formation (Lower Cretaceous) of north-east Brazil". Cretaceous Research. 98: 1–2. doi:10.1016/j.cretres.2019.02.009.
  12. ^ Toombs, Harry; A. E. Rixon (1950). "The use of plastics in the "transfer method" of preparing fossils". The Museums Journal. 50: 105–107.
  13. ^ Keller, T.; Frey, E.; Hell, R.; Rietschel, S.; Schaal, S.; Schmitz, M. (1991). "Ein Regelwerk für paläontologische Grabungen in der Grube Messel". Paläontologische Zeitschrift. 65 (1–2): 221–224. doi:10.1007/BF02985786.
  14. ^ Messel Oil Shale Fossil Site Lagerstatte, Virtual fossil museum website
  15. ^ Messel Research Station, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum website
  16. ^ Barling, Nathan; David M. Martill; Florence Gallien (2019). "The resin transfer technique: an application to insect fossils in laminated limestones of the Crato Formation (Lower Cretaceous) of north-east Brazil". Cretaceous Research. 98: 1–2. doi:10.1016/j.cretres.2019.02.009.
  17. ^ Messel Fossils from Germany website