НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ

доктор геологоминералогических наук Л.Я.Кизильштейн Южный федеральный университет (РостовнаДону, Россия) email: kiz1933@rambler.ru

В результате ионного травления инертинита в образце угля под микроскопом в одной растительной клетке стало возможным наблюдать тончай шие элементы анатомии тканей растенийуглеобразователей — ультраструктуры. Инертинит нередко в угольных месторождениях образует слои или даже целые пласты. Их изучение методом ионного травления может привести к новым открытиям в области молекулярной палеонтологии.

Ключевые слова: инертинит, уголь, торф, ионное травление, клетка.

Возраст растительной клетки, фото которой Причина массового образования инертинита — сейчас перед читателями, более 300 млн лет пожары на торфяниках. Содержание его в углях (каменноугольный период палеозойской может составлять десятки процентов. эры). При изучении состава органического вещестВ предыдущей статье эффективность метода ва в ископаемых углях, предварительно подвергионного травления иллюстрировалась на примере шегося ионному травлению, было отмечено, что тканей растений*, в этой — на примере одной один из компонентов — инертинит — сохраняет на клетки, в которой выделяются следующие ультрапротяжении многих миллионов лет тончайшие структуры (см. рис.): анатомические структуры слагающих его расти— плазмодесмы диаметром в микрометры или тельных тканей. доли микрометров — тончайшие сосуды, проходя

Здесь же речь пойдет об ультраструктурах. Так щие через поры клеточной оболочки и соединяюназывают анатомические элементы растений, котощие между собой смежные клетки (1); рые, хоть и имеют размеры в микрометры или доли микрометров, постоянно присутствуют в составе * См.: Кизильштейн Л.Я. Анатомия древних растений в ископарастений и играют существенную роль в их жизненемых углях // Природа. 2018. №3. С.69–71. ных процессах [1]. Мне хочется показать удивительную сохранность анатомического строения углеобразующих растительных тканей, которые обнаружились в результате высушивания (потери влаги). На фото одной рас3 тительной клетки можно видеть примеры анатомических эле1 ментов, относимых к ультраст4 руктурам. Образец угля, в ко2 тором присутствует данная клет1 ка, представляет собой антрацит

Донецкого бассейна. Клетка находится в составе петрографического компонента — инертинита. По существующим представлениям, этот компонент образовался в результате высушивания Ультраструктуры, обнаруженные в растительной клетке при травлении интертинита или неполного сгорания растив образце угля: 1 — плазмодесмы, 2 — ядро клетки, 3 — оболочка цитоплазмы, тельной ткани до того, как она 4 — цитоплазма. оказалась в торфяном болоте. Фото автора

— разные по оптической плотности и, скорее всего, по биохимическому составу включения (2); — оболочка цитоплазмы, которая защищает цитоплазму (см. ниже) от внешних воздействий, придает клетке механическую прочность, регулирует поступление внутрь нее питательных веществ, а также их состав (3); — цитоплазма — органическая коллоидная масса, заполняющая клетку, в которой находятся разнообразные по форме и размеру частицы — органеллы; среди них вероятны рибосомы, играющие важную роль в синтезе белка (4).

Можно предложить следующее объяснение возникновению анатомической картины ультраструктур, которые стали доступными для изучения при помощи светового микроскопа после ионного травления образца угля.

Основные биохимические соединения, образующие ткани растений, — целлюлоза и лигнин. При ионном травлении происходит более интенсивное (опережающее) травление (удаление) атомов, имеющих меньший атомный вес.

В составе анатомических элементов нашей клетки преобладают кислород (атомный вес О ≈ 16) и углерод (атомный вес С ≈ 12). Их концентрация в разных анатомических структурах клетки различна, что объясняет неодинаковую степень разрушения данных элементов при ионном травлении и возникновение оптических различий между ними. Это же определяет и различия между тканями [2, 3].

Известный биохимик, нобелевский лауреат М.Кальвин, основатель раздела биохимии «молекулярная палеонтология», считал, что предмет ее изучения — молекулярные фрагменты древней жизни в составе ископаемого органического вещества. По его мнению, подобные фрагменты позволяют судить об их биохимических предшественниках. Таким образом, ионное травление, вскрывающее тонкие анатомические детали строения ископаемых растительных тканей, становится источником информации для молекулярной палеонтологии.

Не исключено, что в составе геологических объектов будут обнаружены морфологические элементы, присущие древней жизни, но утраченные в ходе эволюции. В связи с этим инертинит как источник информации о мире древних растений заслуживает внимания не только геологов и палеоботаников, но и специалистов в области эволюционной биологии.

И наконец, сам факт сохранности тонких элементов анатомии растительных тканей в виде инертинита позволяет напомнить о высушивании органического вещества как факторе его практически неограниченной по времени консервации в породах земной коры.

Хотелось бы еще раз обратить внимание на то, что инертинит нередко в угольных месторождениях образует слои или даже целые пласты. Их изучение методом ионного травления может привести к новым открытиям в области молекулярной палеонтологии.

Литература / Reference

1. Фрей-Висслинг А., Мюлеталер К. Ультраструктура растительной клетки. М., 1968. [Frey-Wyssling A., Mühlethaler K.

Ultrastructural Plant Cytology. Amsterdam, 1965.] 2. Кизильштейн Л.Я., Шпицглуз А.Л. Атлас микрокомпонентов и петрогенетических типов антрацитов. Ростов-на-Дону, 1998. [Kizilstein L.Ya., Shpitsgluz A.L. Atlas of the Microcomponents and Petrogenetic Types of Anthracite. Rostov-on-Don, 1998. (In Russ.).] 3. Кизилштейн Л.Я., Шпицглуз А.Л. Анатомический атлас растений-углеобразователей палеозоя. Ростов-на-Дону, 1999. [Kizilstein L.Ya., Shpitsgluz A.L. Anatomical atlas of coal-forming plants of the Paleozoic. Rostov-on-Don, 1998. (In Russ.).]

Ultrastructures in Fossil Coals

L.Ya.Kizilshtein Southern Federal University (RostovonDon, Russia)

The thinnest elements of the tissues of carbonforming plants, ultrastructures, were observed in a single plant cell as a result of ionic etching of inerti nite in a coal sample. Inertinite often forms layers or even entire courses in coal deposits. Their study by ion etching can lead to new discoveries in the field of molecular paleontology.

Keywords: inertinite, coal, peat, ionic etching, cell.