Biochemie und Feinstruktur Fossiler Knochen aus Bituminösen Schichten

Zusammenfassung

Eingangs wird kurz das Untersuchungsmaterial, seine stratigraphische Eingliederung und seine lokale Herkunft skizziert. Sämtliches Wirbelmaterial wurde aus bituminösen Schichten verschiedenen Alters entnommen. Bei der Bestimmung des Gehalts an organischer Substanz dor Wirbelknochen trennte ich zwischen ursprünglicher, d. h. knocheneigener organischer Substanz und aus dem Sediment eingewanderter organischer Substanz während der Einbettung der Knochen bzw. später.

Chemismus und Feinstruktur der fossilen Wirbelknochen zeigen keine wesentlichen Unterschiede gegenüber den rezenten. Lediglich die Aminosäuren Histidin und Methionin fehlen unter denjenigen, die das rezente Kollagen enthält. Auf Grund ihres einerseits mengenmäßigen geringen Vorhandenseins im Kollagen und andererseits wesentlich unbeständigeren Charakters ist ihr Fehlen verständlich. Die röntgenographische Untersuchung der Knochen mit dem Zählrohrgoniometer und die polarisationsmikroskopische Betrachtung der Knochendünnschliffe zeigt, daß keine knochenfremden Mineralien in die Knochen eingewandert bzw. dort auskristallisiert sind. Elektronenmikroskopische Untersuchungen wurden gleichfalls an den Knochen durchgeführt. Die bisherigen vorläufigen Ergebnisse lassen noch nicht klar genug erkennen, ob die Veränderung der Knollagenstruktur auf das absolute geologische Alter der Knochen oder auf die nicht völlig identische Einbettung derselben in die bituminösen Schichten oder den Chemismus bzw. Bitumengehalt des Sediments zurückzuführen ist.

Der unterschiedliche Feinbau der Wirbelknochen läßt eine verschieden starke Adsorptionsfähigkeit für Bitumen erkennen. Den höchsten Gehalt an Bitumen zeigt die Zone der inneren Generallamellen und das umgewandelte Gewebe der Chordascheide und des Chordagewebes bei den Ichthyosaurierwirbeln.

Abstract

The author analysed vertebrae taken from strata of different geological age. For some specified reasons only bones of bituminous layers have been analysed. These layers and the localities are: the bituminous schist of the Middle Alpine Trias (Anisian/Ladinian) of the Monte San Giorgio (Kanton Tessin, Switzerland), the Lias epsilon (Posidonomya Shales, Toarcium) of Holzmaden (Baden-Württemberg, Germany), and the bituminous swamps of Rancho La Brea (USA). It has turned out that under these special conditions of bedding the collagenous structure has been preserved to a great extent, and no migration of minerals out of the sediments into the bones has taken place. This could be proved by the use of an X-ray-counting goniometer (Zählrohrgoniometer).

Comparing analyses of vertebrae taken from non-bituminous layers showed that in the those cases the collagenous structure had been destroyed, and that

This means that the bitumen must have acted as a protecting film on the bones.

Résumé

Au départ seront brièvement esquissés le matériel de recherche, son enchaînement stratigraphique et son origine locale. L'ensemble du matériel vertébral a été retiré de couches bitumineuses d'âges différents. Par la détermination du contenu de la substance organique des vertèbres, j'ai séparé la substance primitive, c'est-à-dire organique propre aux os, du sédiment, de la substance organique implantée pendant le gisement des os ou après.

Par rapport aux vertèbres actuelles, le chimisme et la configuration intime (constitution intime) des vertèbres fossiles n'offrent pas de différences essentielles. Simplement, parmi les acides aminés, l'histidine et la méthionine font défaut parmi ceux que contient le collagène récent. En raison de leur existence en faible quantité d'une part, et de leur caractère essentiellement labile d'autre part, leur absence est compréhensible.

L'exploration radiographique des os au compteur goniomètrique et l'examen micropolarographique des coupes minces osseuses montrent qu'aucune substance minérale étrangère n'a été implantée dans les os, ou fixée. Des recherches au microscope électronique ont également été menées sur les os. Les résultats jusque là provisoires ne font pas encore assez clairement ressortir si la transformation de la structure du collagène est à rapporter à l'âge géologique absolu des os ou à leur localisation (Einbettung) non parfaitement identique dans les couches bitumineuses, ou encore au chimisme, disons plutôt au contenu bitumineux du sédiment.

La constitution intime différente des vertèbres fait apparaître un potentiel d'adsorption variable pour les bitumes. C'est dans la zone des lamelles générales intérieures (inneren Generallamellen) et dans le tissu transformé (umgewandelte) de la gaine et des tissus chordaux des vertèbres d'Ichthyosaure que l'on trouve la plus grande teneur en bitumes.

Краткое содержание

Автором приведены результаты боихимического исследования отдельных костей, найденых в битуминозных отлсожениях. Был определен коллаген, его состав, а также и минеральный остав неогранической части этих костей.