Lo studio, svolto in collaborazione tra il Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche dell’Università di Modena e Reggio Emilia e l’Istituto di Metodologie per l’Analisi Ambientale del CNR, è stato recentemente pubblicato su Scientific Reports, rivista scientifica interdisciplinare del gruppo Nature. L’articolo è accessibile in open access al seguente indirizzo:
http://www.nature.com/articles/s41598-017-01694-4.
I conodonti costituiscono un gruppo di vertebrati, oggi estinti, giunti a noi sotto forma di minuscoli elementi di dimensioni comprese fra 0.1 e 5 mm, mineralogicamente costituiti da carbonato-apatite. La ricerca condotta si è proposta di caratterizzare, dal punto di vista chimico e mineralogico, alcuni esemplari provenienti dalla Normandia (Francia settentrionale) e datati a circa 450 milioni di anni fa (Ordoviciano Superiore).
In particolare, sono state analizzate le strutture biomineralogiche originarie dell’animale e confrontate con neo-minerali di apatite accresciutisi su di esse a seguito di processi diagenetici, dove per diagenesi si intende l’insieme dei processi chimici e fisici che i sedimenti subiscono dopo la loro formazione, in tempi più o meno lunghi.
I neo-cristalli osservati si dispongono secondo tre microtessiture principali: colonnare (large columnar) qualora prevalgano cristalli singoli allungati, a blocchi (blocky) se invece dominano numerosi cristalli minuti disseminati su ampie superfici, a ragnatela (web-like) qualora si distribuiscano in trame reticolate come piccole increspature (Fig. 1).
Le analisi chimiche hanno mostrato che la composizione chimica dei neo-cristalli rimane costante e riproduce esattamente quella dell’elemento originario.
L’applicazione dell’analisi micro-XRD alla struttura dei conodonti, utilizzata per la prima volta su questo tipo di campioni, ha permesso di confermare la presenza di orientazioni preferenziali dei cristalliti originari lungo tutta la superficie degli elementi studiati. La stessa tecnica ha contribuito a determinare i parametri di cella, sia dei neo-cristalli di apatite sia dell’apatite primaria dell’animale, evidenziando la mancanza di differenze significative: i neo-cristalli sembrano cioè aver replicato esattamente le caratteristiche chimiche e mineralogiche dei fossili originali
(Fig. 1).
Fig. 1. Cristalli diagenetici (microtessiture colonnare, a blocchi, a ragnatela) e cristalli primari (area superficiale liscia, “=smooth”). I cristalli condividono la stessa composizione chimica (colore rosso) e gli stessi parametri di cella (dimensioni del mattone).
Per informazioni:
Luca Medici, CNR-IMAA, Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
Approfondimenti
Annalisa Ferretti, Daniele Malferrari, Luca Medici & Martina Savioli (2017). Diagenesis does not invent anything new: Precise replication of conodont structures by secondary apatite, Scientific Reports, 7:1624.
