Beitrag
Experimental investigation of the role of bacteria in bone fossilization
Carpenter, Kenneth
Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Monatshefte Jg. 2005 Heft 2 (2005), p. 83 - 94
45 Literaturangaben
veröffentlicht: Feb 17, 2005
DOI: 10.1127/njgpm/2005/2005/83
ArtNo. ESP157200502001, Preis: 19.00 €
Abstract
Experimental work suggests that under certain conditions bacterially mediated precipitation of minerals can result in exceptional preservation whereby soft tissue is preserved in some fashion. Little consideration has been given to nonexceptional or “normal” fossilization of bone, yet such fossils are the most likely to be found. Considering the ubiquitous presence of bacteria with decay and the fact that most bacteria directly or indirectly influence the precipitation of minerals from solution, the role of bacteria as agents in the fossilization of bone has been hypothesized and now tested experimentally. Cubes of decaying modern bone were buried in a simulated sandy fluvial environment through which passed simulated groundwater containing calcium carbonate in solution. Anaerobic conditions were soon established around the bone and precipitation of calcium carbonate occurred on the bone after only 30 days and within the bone after 296 days. The lack of mineral deposit on or within bone of a sterile control experiment demonstrates that the presence of bacteria was crucial to early fossilization. The rapidity with which mineral was deposited suggests that the rate of mineralization partly depends upon availability of soluble ions in ground water for bacterial use. This experiment is as odds with the common belief that microbes are detrimental to bone, leading to its destruction.
Kurzfassung
Experimente zeigen, dass unter bestimmten Bedingungen Bakterien-induzierte Mineralisation zu außergewöhnlicher Erhaltung führen kann, etwa von Weichteilen. Wenig Aufmerksamkeit wurde „gewöhnlicher“ Knochen-Fossilisation geschenkt, obwohl dies am häufigsten vorkommt. Angesichts der allgemeinen Anwesenheit von Bakterien beim Verwesungsprozess und der Tatsache, dass die meisten Bakterien direkt oder indirekt die Präzipitation von Mineralien aus der Lösung beeinflussen, wurde die Rolle der Bakterien bei der Knochenfossilisation hypothetisiert und experimentell untersucht. Rezente Knochenproben wurden einem simulierten sandigen fluvialen Environment mit Karbonat-haltigem Grundwasser ausgesetzt. Anaerobe Bedingungen stellten sich rasch um den Knochen herum ein, und die Kalkabscheidung begann auf der Oberfläche nach nur 30 Tagen, im Knochen nach 296 Tagen. Eine sterile Gegenprobe zeigte, dass die Anwesenheit von Bakterien entscheidend für die frühe Fossilisation ist. Die Schnelligkeit der Mineralisation hängt von der Verfügbarkeit der löslichen Ionen im Grundwasser ab. Das Experiment steht im Gegensatz zu der verbreiteten Annahme, dass Mikroben Knochen abbauen und zerstören.
Schlagworte
Minerals • bacteria • fossilization • bones • Mineralien • Bakterien • Fossilisation • Knochen