Hổ phách là một dạng nhựa hóa thạch của các loài cây cổ đại (cây lá kim và cây rụng lá), đã trải qua quá trình hóa thạch trong những thời đại và môi trường trầm tích khác nhau. Cho đến tận thập kỉ trước, nó vẫn còn được cho là rất khan hiếm, nhưng những khám phá gần đây đã cho thấy rằng hổ phách đa dạng hơn, cả dưới góc độ không gian địa lý lẫn sự hiện diện theo thời gian, khác với những gì người ta từng nghĩ (Seyfullah and Schmidt, 2015). Trong một thời gian dài, hổ phách đã được sử dụng như một nguồn thông tin cổ sinh vì nó thường chứa những yếu tố được bảo tồn tốt của các hệ sinh thái trong quá khứ (Antoine et al., 2006; Schmidt et al., 2006, 2010; Girard et al., 2009). Những bao thể hóa thạch trong hổ phách nhận được sự chú ý rất lớn trong việc nghiên cứu về các hệ sinh thái cổ và lịch sử tiến hóa (VD, Briggs, 2018; Ross, 2021; Sadowski et al., 2021) và đại diện cho một cửa sổ mang tính quyết định về sự tiến hóa của các môi trường trên lục địa trong suốt thời kì chuyển tiếp giữa Mesozoi và Cenozoi (VD, Martı́nez-Delclòs et al., 2004; Penney, 2010; Sadowski et al., 2021).

Các hóa thạch (cũng được biết đến như những bao thể) trong hổ phách thường rất độc đáo, được bảo tồn theo ba chiều, vẫn giữ được bề mặt và các chi tiết cấu trúc tinh tế, và thường được bảo tồn, ít nhất là một cách tương đối, ở một vị trí mà chúng đã từng sống và trước khi quá trình phân hủy mạnh mẽ diễn ra bên trong (Seyfullah and Schmidt, 2015). Những hóa thạch “được bảo tồn đặc biệt tốt” trong hổ phách có thể có chất lượng cao nhờ các đặc tính diệt khuẩn của nhựa cũng như vai trò của nó như một “bẫy bảo tồn” (Briggs, 2023). Nhựa có thể bảo vệ những bao thể bên trong nó khỏi các quá trình vật lý và sinh học, mà các quá trình này thường phân hủy các mô không sinh-khoáng hóa trong các môi trường trên cạn (Jiang et al., 2022). Hổ phách cũng là nguồn nghiên cứu về sự bảo tồn tiềm năng của DNA cổ đại (Cano et al., 1994; Greenblatt et al., 1999) với nhiều kết quả gây tranh cãi.

Nhựa không chỉ bẫy các sinh vật mà hổ phách còn có thể bảo tồn các pha khí của nhiều thành phần khác nhau và nhiều nỗ lực đã được thực hiện để phân tích các bong bóng khí và nước trong hổ phách (Berner and Landis, 1988; Cerling, 1989), nhưng việc bảo tồn một dấu hiệu ban đầu vẫn đang còn tranh luận. Chúng có thể là không khí cổ đại bị giữ lại vào thời điểm nhựa gốc ban đầu được tiết ra từ cây chủ của nó, nhưng cũng có thể chứa không khí của thời hiện đại. Roedder (1984) cũng gợi ý rằng không khí bị giữ lại có thể đã được pha trộn với những thành phần dễ bay hơi của hổ phách.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành khảo sát các bao thể trong hổ phách Baltic có tuổi Eocen. Một loạt những mẫu, từ thô (chưa xử lý) tới đã xử lý, được sử dụng, thông qua cách tiếp cận đa ngành, với mục đích nghiên cứu bản chất của các bao thể và xác định nguồn gốc của chúng. Các mẫu này khác nhau về kích thước và trọng lượng (từ 0.3 đến 5 gr) và được lựa chọn theo biểu hiện của các bao thể của chúng (Hình 1). Các bao thể có chứa các bọt khí, các pha lỏng và rắn (như marcasit) cũng như các lỗ rỗng. Những nghiên cứu trước đó (Jiang et al., 2022) cho thấy rằng, nhựa và hổ phách không phải lúc nào cũng là những hệ khép kín. Những chất lỏng (như nước lỗ rỗng trong trầm tích, chất lưu thành đá và nước ngầm), ở các giai đoạn chôn vùi khác nhau, có khả năng tương tác với hổ phách trong suốt lịch sử địa chất của nó và ảnh hưởng tới chất lượng bảo tồn và độ chính xác về hình thái của các bao thể hữu cơ trong nó. Trên thực tế, có rất nhiều vấn đề liên quan với việc bảo tồn của các thành phần ban đầu trong khối hổ phách và, vì thế, những thực nghiệm liên quan đến các bao thể nhân tạo cũng được tiến hành.

Các quy trình được sử dụng để chuẩn bị mẫu, như mài & đánh bóng, có thể dẫn đến việc giữ lại (bẫy) các bao thể không có gì chung với các bao thể được giữ lại từ ban đầu, vì thế nước, những tạp chất hoặc những vật liệu biến đổi sau xử lý cần được mô tả và phân tách với những bao thể được giữ lại một cách tự nhiên. Dữ liệu từ kính hiển vi quang học, kính hiển vi điện tử quét, huỳnh quang tia X tán sắc năng lượng và tán sắc bước sóng (EDX và WDX), chụp cắt lớp vi tính tia X (Micro-CT) và phổ Raman sẽ được trình bày.

Hình 1: Hổ phách Baltic (sucinit) được khai thác ở Đông Nam Ba Lan (khu vực Lubartow). (a,b,c) Những mẫu được đánh bóng với các bao thể hai pha khí lỏng có thể quan sát được và (d) mẫu hổ phách thô với vẻ ngoài tối hơn nhưng chứa các bao thể rõ ràng. Kích thước các mẫu: a, 0.31 gr; 14 x 9 x 9 mm; b, 0.63 gr; 19 x 10 x 3 mm; c, 0.70 gr; 15 x 11 x 7 mm; d, 1.90 gr; 18 x 18 x 13 mm.

Tác giả:

Costanzo A. (1), Bojarski B. (2), Kosior M. (3), Klikowicz-Kosior A. (3)

(1) Earth and Ocean Sciences, School of Natural Sciences, University of Galway, Galway, Ireland; alessandra.costanzo@universityofgalway.ie

(2) Faculty of Biology, Laboratory of Evolutionary Entomology and Museum of Amber Inclusions, Department of Invertebrate Zoology and Parasitology, University of Gdańsk, Gdańsk, Poland; blazej.bojarski@ug.edu.pl

(3) Amber Experts, Reduta Wyskok 4,Gdańsk, Pomorskie, Poland; michal.kosior@gmail.com; akk@amberexperts.com