Sposób na artefaktowe falsyfikaty

Publikacja na ten temat ukazała się w prestiżowym piśmie "Chemosphere" (https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.131444).

"Promieniowanie wydzielane przez badane przez nas okazy nie jest jednak szkodliwe" - uspokoił w rozmowie z PAP jeden z autorów artykułu na ten temat dr Daniel Tyborowski z Muzeum Ziemi PAN w Warszawie. Zaznaczył, że do tej pory naukowcy nie mierzyli promieniowania skamieniałości dawnych gatunków roślin i zwierząt.

Oprócz Tyborowskiego autorami badań są prof. Magdalena Długosz-Lisiecka z Instytutu Techniki Radiacyjnej Politechniki Łódzkiej i dr Marcin Krystek z Muzeum Geologicznego Uniwersytetu Łódzkiego.

Z pomocą spektrometru promieniowana gamma naukowcy przeanalizowali kilkadziesiąt skamieniałości, głównie z kolekcji Muzeum Geologicznego w Łodzi. Były to bardzo różne okazy. Do najstarszych, sprzed nawet kilkuset milionów lat, należą egzemplarze paleozoicznych bezkręgowców (koralowców). Najmłodsze to kości megafauny plejstoceńskiej (m.in. mamutów, nosorożców włochatych i niedźwiedzi jaskiniowych) liczące kilkadziesiąt tysięcy lat. Skamieniałości pochodzą z różnych rejonów świata, zarówno Polski, jak i Francji i Maroka.

Badacze skupili się na badaniu widma izotopów uranu 238 i 235 oraz ich pochodnych - toru 238. "Ustaliliśmy, że wartości promieniowania skamieniałości znacząco się od siebie różniły. Skamieniałości mające w sobie fosfor, silniej promieniowały" - podał dr Tyborowski. Zwierzęta kręgowe mają fosforanowy szkielet, co powoduje, że wartości promieniowania są wyższe. "I rzeczywiście, gdy badaliśmy kości ssaków plejstoceńskich - mamutów, nosorożców to te okazy mają podwyższone te wartości" - wskazał naukowiec.

Sprawa jednak nie jest taka prosta. Naukowiec zastrzegł, że dużo zależy od środowiska, w jakim te skamieniałości się tworzyły - w jakim typie osadów następowała fosylizacja (proces, podczas którego martwe organizmy przeszły w stan skamieniały).

Stosunkowo wysokie parametry promieniowania naukowcy uzyskali dla skamieniałości z Maroka. "To miejsce słynie z wychodni fosforytów, czyli skał fosforanowych. Okazy w postaci zębów rekinów czy mozazaurów znajdowane w nich miały wyższe wartości promieniowania" - powiedział naukowiec. Oznacza to, że środowisko fosylizacji ma kluczowe znaczenie w kwestii poziomu promieniowania.

Wysokie wartości odnotowano też wśród skamieniałości bezkręgowców sprzed 160 mln lat z Francji, m.in. amonitów, ostryg, które nie mają fosforanowych szkieletów. "Zachowały się do naszych czasów dzięki zjawisku fosfatyzacji. Pierwotnie ich szkielet był węglanowy, ale procesy w skale doprowadziły do tego, że zachowały się dzięki dopływowi fosforanów ze środowiska - to jest właśnie fosfatyzacja" - sprecyzował dr Tyborowski.

Dzięki fosfatyzacji zachowały się do naszych czasów skamieniałości znane z najsłynniejszych stanowisk geologicznych na świecie, m.in. z niemieckiego Solnhofen. Odkrywane tam skamieniałości sprzed milionów lat zachowały się w sposób niemal idealny, czasem nawet widoczne są jeszcze tkanki miękkie.

Dr Tyborowski powiedział, że inne izotopy radioaktywne mają zastosowanie w geologii i naukach o Ziemi. Wykorzystuje się je m.in. do określenia wieku warstw geologicznych (głównie skał magmowych), ale wśród nich nie ma skamieniałości. Do tej pory nie stosowano izotopów do określania wieku samych skamieniałości. Wyraził nadzieję, że najnowsze ustalenia spowodują, że być może w przyszłości będzie to możliwe. "Chociaż przed nami długa droga, bo ze wstępnych analiz wynika, że poziom promieniowania nie jest uzależniony od wieku skamieniałości" - dodał. Przyznał, że są inne kierunki ewentualnego wykorzystania promieniowania skamieniałości. Być może uda się je zastosować celu określenia, czy okaz jest falsyfikatem.

"Okazy marokańskie, które cieszą się dużą popularnością na giełdach i aukcjach, często okazują się być podrobione. Marokańczycy wręcz specjalizują się w tworzeniu doskonałych podróbek. Proces technologiczny, w trakcie którego powstaje falsyfikat, ma inne sygnatury izotopowe, które można wychwycić dzięki specjalistycznej aparaturze" - powiedział Tyborowski.

Jest jeszcze inna możliwość wykorzystania odkrycia polskich badaczy. Z pomocą radiometru np. na terenie kamieniołomu można by poszukiwać promieniowana sfosfatyzowanych okazów. "Do tej pory tego typu urządzeń nie używano w badaniach geologicznych czy paleontologicznych" - dodał.

Według Tyborowskiego w przeprowadzonych badaniach jest duży potencjał, a to za sprawą interdyscyplinarnego zespołu badawczego - są w nim paleobiolog, chemik radiacyjny i geolog.

O zjawisku promieniowania skamieniałości (kości dinozaurów) informował kilkadziesiąt lat temu prof. Zbigniew Jaworowski. Jednak - w ocenie dr. Tyborowskiego - wówczas taką informację potraktowano jako ciekawostkę i nie wyjaśniono, dlaczego tak się działo, bo promieniowanie beta odkryto przez przypadek.

Szymon Zdziebłowski