Яйца динозавров хранят множество загадок, и одна из них — странные кристаллические структуры, известные как вторичные единицы скорлупы (SEU). Они встречаются в окаменелых яйцах древних ящеров, но почти отсутствуют у современных птиц. Ученые долго спорили: это результат биологических процессов или просто минеральные образования?

Международная команда исследователей под руководством доктора Чжан Шукана и постдока Чой Сеунга из Института палеонтологии позвоночных Китая решила разобраться. Они изучили структуру SEU с помощью электронной микроскопии, поляризационного света и других методов. Для сравнения взяли яйца современных птиц, крокодилов и черепах.

Результаты опубликованы в издании Science Advances.

Оказалось, что кристаллы SEU у динозавров почти идентичны первичным единицам скорлупы (PEU) — тем, что формируются из мембраны. Более того, они совпадают с SEU у черепах и крокодилов. Внутри этих структур нашли множество микроскопических борозд и пустот — вероятно, следы органических волокон, которые разрушились за миллионы лет. Это убедительно доказывает: SEU имеют биологическое происхождение.

Но самое интересное — в яйцах некоторых динозавров с развитыми порами вторичные единицы скорлупы либо накладывались на первичные единицы скорлупы, либо росли прямо внутри каналов.

При этом их кристаллы сохраняли ориентацию, параллельную росту скорлупы. Это опровергает «гипотезу конкуренции», согласно которой направление кристаллов зависит от борьбы за пространство. Видимо, все дело в органических волокнах, которые задают структуру.

Эволюционная картина тоже любопытна: SEU встречаются у зауроподов, гадрозавров и некоторых тероподов, но почти исчезают у манирапторов (включая птиц). Возможно, механизм формирования скорлупы изменился на пути к современным пернатым.

С одной стороны, SEU могли независимо возникать у разных групп — черепах, крокодилов, динозавров. С другой, не исключено, что у них общая глубинная природа на молекулярном уровне.

Это исследование не только раскрывает тайну древних яиц, но и показывает, насколько пластичной может быть эволюция даже в таких, казалось бы, консервативных структурах, как скорлупа.

Труд важен не только для палеонтологов. Понимание биоминерализации скорлупы помогает:

• Реконструировать эволюцию — проследить, как менялись репродуктивные стратегии от динозавров к птицам.
• Развить биотехнологии — если раскрыть механизмы контроля роста кристаллов, можно создавать новые материалы.
• Улучшить сохранность ископаемых — зная, как органические компоненты влияют на окаменелости, точнее интерпретировать находки.

Исследование опирается на ограниченную выборку — хорошо бы проверить SEU у большего числа видов, включая яйца ранних птиц вроде археоптерикса.

Ранее ученые обнаружили самое древнее гнездо динозавров.