In situ SEM/EDS compositional characterization of osteocytes and blood vessels in fossil and extant turtles on untreated bone surfaces; different preservational pathways microns away
Artículo académico
Los osteocitos y los vasos sanguíneos son los principales componentes celulares y tisulares del tejido óseo de los vertebrados. La evidencia de estas microestructuras de tejidos blandos ha sido ampliamente documentada en el registro fósil de tortugas mesozoicas y cenozoicas. Sin embargo, todos estos estudios han caracterizado morfológica y elementalmente estas microestructuras a través del aislamiento de la matriz ósea fosilizada donde se conservaron o en cortes triturados, lo que podría generar escepticismo sobre los resultados por posibles efectos de contaminación cruzada o reactivos. Huesos de tortuga fósil de tres localidades diferentes con distintos entornos de conservación y entornos geológicos, incluidos Mongolemys elegans del Cretácico Superior de Mongolia, Allaeochelys crassesculpta del Eoceno de Alemania y un indet podocnemidid. del Mioceno de Colombia se estudian aquí. Para las comparaciones se utilizaron huesos de dos especies de tortugas existentes, Lepidochelys olivacea y Podocnemis lewyana, así como un pollo comercial Gallus gallus. Los análisis de espectroscopía de dispersión de energía de microscopía electrónica de barrido realizados directamente en superficies frescas sin tratar muestran que los osteocitos en el hueso de tortuga fósil están compuestos principalmente de hierro y manganeso. En contraste, los vasos sanguíneos in situ parecidos a los vasos sanguíneos de las tortugas fósiles, así como los de los taxones existentes, son ricos en elementos de origen típicamente orgánico (carbono y nitrógeno), que están ausentes o mínimamente presentes en la matriz ósea o rocosa circundante. ; esto sugiere una posible composición endógena de estas estructuras fósiles. Además, los resultados presentados aquí muestran que aunque originalmente ambos (osteocitos y vasos sanguíneos) son componentes orgánicos blandos del hueso como se evidencia en las tortugas y pollos existentes, pueden experimentar vías de conservación completamente diferentes a solo micrones de distancia entre sí en el mismo hueso fósil.
Osteocytes and blood vessels are the main cellular and tissue components of the bone tissue of vertebrates. Evidence of these soft-tissue microstructures has been widely documented in the fossil record of Mesozoic and Cenozoic turtles. However, all these studies have characterized morphologically and elementally these microstructures via isolation from the fossilized bone matrix where they were preserved or in ground sections, which could raise skepticism about the results due to potential cross-contamination or reagents effects. Fossil turtle bones from three different localities with distinct preservation environments and geological settings, including Mongolemys elegans from the Late Cretaceous of Mongolia, Allaeochelys crassesculpta from the Eocene of Germany, and a podocnemidid indet. from the Miocene of Colombia are studied here. Bone from two extant turtle species, Lepidochelys olivacea, and Podocnemis lewyana, as well as a commercial chicken Gallus gallus were used for comparisons. Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive Spectroscopy analyses performed directly on untreated fresh surfaces show that osteocytes-like in the fossil turtle bone are mostly composed of iron and manganese. In contrast, the in situ blood vessels-like of the fossil turtles, as well as those from the extant taxa are rich in elements typically organic in origin (carbon and nitrogen), which are absent to minimally present in the surrounding bone or rock matrix; this suggests a possible endogenous composition for these fossil structures. Also, the results presented here show that although originally both (osteocytes and blood vessels) are organic soft components of bone as evidenced in the extant turtles and chicken, they can experience completely different preservational pathways only microns away from each other in the same fossil bone.
