Методика изучения ископаемого материала (Р. Х. Липман)

Изучение ископаемых остатков радиолярий сопряжено со значительными трудностями. Мельчайшие размеры скелета, измеряющиеся чаще всего десятыми долями миллиметра (0,2-0,3 мм), неполная их сохранность в ископаемом состоянии, несовершенство наших средств наблюдения прозрачных объектов нередко не позволяет полностью распознать все детали строения скелета, т. е. как раз того, что необходимо для полной оценки видовых признаков. При изучении радиолярий под микроскопом при разном положении тубуса микроскопа, вследствие нечеткого видения и оптических аберраций, можно иногда представить себе совершенно разные особенности в деталях сетчатого строения скелета: ячейки сетки нам кажутся то круглыми, то многоугольными.

Методика изучения радиолярий, содержащихся среди рыхлых и твердых горных пород, различна. Радиолярии из рыхлых пород изучаются следующим образом. Прежде всего следует извлечь как можно больше радиолярий из породы, чтобы изучать серии целых экземпляров скелетов. Это достигается обычными способами дезинтегрирования горной породы с последующей отмывкой, отмучиванием, просушиванием осадка и отбором из него фауны. Затем для полной очистки скелетов радиолярий и от породы, заполняющей их полости, они промываются слабой соляной, серной или азотной кислотой. Для этого следует кисточкой перенести скелеты в пробирку или в фарфоровый тигель (чашечку), прокипятить и затем обязательно просушить, погружая скелеты в спирт. Очищенные от породы скелеты радиолярий просматриваются под бинокулярной лупой и разбираются по группам и семействам.

Родовые и, тем более, видовые определения возможно сделать только после тщательного серийного изучения объектов под микроскопом в специально приготовленных препаратах или в шлифах.

Препараты приготовляются следующим образом. Скелет радиолярии с помощью очень тонкой кисточки переносится на матовое предметное стекло (желательно с углублением) и помещается в какую-нибудь жидкую среду, в которой скелет может быть перевернут в любом положении. В качестве жидкой среды следует применять жидкости, показатель преломления которых близок к кремнезему, так как скелет в такой жидкости становится прозрачным не только во внешней части, но и во внутренней, центральной, причем становится отчетливым строение рисунка сетки и такие внутренние части скелета, как концентрические сферы и эллипсы, соединяющие их перекладины (стержни), концентрические кольца, перегородки, форма камер в многокамерных скелетах, отростков, форма устья и т. д. Жидкостями, применяемыми для просветления скелетов радиолярий, могут служить иммерсионные жидкости, эфирные масла, искусственные смолы с показателем преломления от 1,4-1,6, а также ксилол, толуол, глицерин, жидкий канадский бальзам и др. Скелеты радиолярий, погруженные в такие жидкости, приобретают прозрачность не сразу, а спустя 5-20 минут, а иногда и через сутки, в зависимости от сохранности скелета и состава жидкости. Иногда, если жидкости летучие, они добавляются пипеткой, стеклянной палочкой или кисточкой несколько раз, прежде чем скелет станет прозрачным. Просветленные скелеты изучаются под микроскопом, и таким путем просматривается весь состав фауны из образцов определенного пласта. Но так как ксилол, толуол и другие летучие жидкости быстро испаряются, а объекты могут затеряться, нужно еще приготовить из выбранных для определения экземпляров радиолярий постоянные препараты в жидком канадском бальзаме. Для этого просветленный в ксилоле скелет помещают на тонкое матовое стекло и заливают тонким слоем жидкого канадского бальзама (иначе при больших увеличениях изучаемый объект не будет в фокусе) и затем покрывают заранее промытым, совершенно сухим покровным стеклом.

Приготовленные таким образом препараты могут служить продолжительное время при условии очень осторожного обращения с ними, так как скелеты радиолярий очень хрупки и при нажиме на покровное стекло легко ломаются. Такие препараты следует хранить в горизонтальном положении, чтобы бальзам не растекался и не менялось выбранное для изучения определенное положение скелета, в специальных картонных лоточках и коробках, в каких обычно хранят коллекции микрофауны.

Для изучения внутреннего строения скелета радиолярий, особенно у сферических форм, приходится готовить индивидуальные ориентированные шлифы. Для этого изучаемый скелет, заранее выделенный из породы, обработанный в кислоте, промытый спиртом и просветленный в ксилоле, помещается на предметное матовое стекло в твердый канадский бальзам и ориентируется в нужном положении раскаленной иглой, расплавляющей бальзам. После этого бальзаму надо дать затвердеть в течение 1-1¹/₂ часов и только затем осторожно шлифовать препарат на матовом стекле, смоченном только водою (без наждачного порошка), так как скелеты очень тонки и хрупки. Сошлифованный с одной стороны скелет переворачивают раскаленной иглой, ориентируют в нужном положении и, после того как затвердеет бальзам, снова шлифуют. Ориентирование объекта подогретой иглой производят под бинокулярной лупой. После шлифования объект накрывают покровным стеклом. Можно одновременно заключить в твердый бальзам несколько, до 10-15, скелетов, ориентировать их раскаленной иглой, как. указывалось выше, и затем шлифовать. Вместе с тем трудно одновременно все скелеты одинаково разместить, поэтому результаты получаются не всегда одинаково хорошими.

Получение хороших индивидуальных шлифов из выпрепарованных экземпляров радиолярий нелегко; эта операция требует большого терпения, времени и хорошего зрения. И в этом ее большое неудобство. Поэтому для изучения внутреннего строения скелета, а часто и для изучения строения внешней оболочки, можно прибегнуть к более простому способу, а именно: помещенные в жидкий канадский бальзам скелеты просто раздавливаются иглой. Разломанный скелет, распадаясь на части, занимает в глубину меньшее пространство, и поскольку не требуется перемещать тубус на глубину, оптические аберрации в поле зрения микроскопа исчезают, и таким образом представляется возможным яснее наблюдать одновременно истинное строение всех частей скелета. Этот способ удобен, если имеется большое количество одинаковых экземпляров одного изучаемого вида.

Изучение радиолярий, которые заключены в твердые породы - кремнистые сланцы, яшмы и т. д., откуда они не могут так просто быть выделены из породы отдельными экземплярами, производится в петрографических шлифах, при увеличениях в 80-300 раз. В проходящем свете скелеты радиолярий часто становятся настолько прозрачными и так отсвечивают, что детали строения пористого скелета порою не видны. Это затруднение устраняется предельным уменьшением диафрагмы микроскопа и поворотом зеркала до такого положения, при котором на краю отблеска все мельчайшие части прозрачного скелета становятся отчетливо видными. Иногда приходится прибегать к изучению радиолярий в отраженном свете и в аншлифах.

Опыт показал, что изучение радиолярий в препаратах и шлифах лучше всего производить при полном дневном свете. Однако надо иметь в виду, что этот способ не может считаться безукоризненным, так как в шлифах попадаются в большинстве случаев случайные неполные сечения скелетов, которые очень трудно определить, к какому виду они принадлежат, даже в тех случаях, когда радиолярии переполняют породу и имеется множество сечений. В сечениях нельзя одновременно видеть полное строение скелета и строение его внешней оболочки, что, следовательно, затрудняет возможность точного определения вида. Очень похожие круглые сечения получаются у различных родов и семейств: Sphaeroidea, Discoidea, Prunoidea и даже в поперечных разрезах разных родов из различных семейств Nassellaria. Устанавливать виды радиолярий по отдельным единичным сечениям нельзя, так как у радиолярий видовые и даже родовые признаки в случайных сечениях полностью не наблюдаются, а получить отпрепарированием хорошие и цельные скелеты радиолярий из очень твердых пород не удается. Приходится рассчитывать на обилие экземпляров каждой данной формы в изучаемых шлифах и повторно заказывать шлифы десятками. Для определения родов и, тем более, видов радиолярий в сериях петрографических шлифов, следует реконструировать строение целых скелетов по их различным отдельным сечениям путем подбора последовательных продольных и поперечных сечений скелетов и их отдельных частей, главным образом с учетом строения пористых стенок, постоянно применяя зарисовки и микрофотографирование. Отдельные элементы скелета, имеющие значение родовых и видовых признаков, следует изображать при больших увеличениях, приблизительно в 300 раз.

В итоге изучения по многим сечениям в конце концов удается получить полные описания и достаточно тщательные определения в тех случаях, когда при условии хорошей сохранности объектов, радиолярии, как правило, встречаются в больших количествах, переполняют породу, и в шлифах наблюдается множество сечений, из которых удается выбрать нужные и удачные.

Более совершенным является метод последовательных серийных подшлифовок (на аншлифах твердых горных пород с хорошо сохранившимися скелетами радиолярий) с зарисовками параллельных срезов после каждой малейшей пришлифовки.

А. Шварц предложил способ извлечения скелетов радиолярий из твердых горных пород (кремнистых сланцев) путем травления пришлифованного штуфа породы с помощью кислот и крепких щелочей, но при этом скелеты радиолярий сильно разрушались, и, кроме него - самого, кажется, никому больше не удалось получить экземпляры хорошей сохранности.

При изучении радиолярий постоянно необходимы систематические зарисовки и фотографирование изученных видов. Радиолярии прозрачны и обладают сложными формами. И только исследователь, хорошо владеющий техникой рисунка, или опытный художник под руководством палеонтолога может дать детальные и правильные изображения радиолярий. Сначала с помощью рисовального аппарата делаются в карандаше эскизы. Необходимо, чтобы при зарисовке радиолярий уровень столика микроскопа или бинокуляра был постоянно на одном уровне от листа бумаги, на которой рисуется скелет радиолярии. Это необходимо для того, чтобы получать одинаковое увеличение с ортогональным положением объекта. Замена препарата микрометр-объективом позволяет графически определить масштаб увеличения в зарисовке. Карандашный эскиз потом перерисовывается на плотную гладкую бумагу и отделывается в подробностях тушью точечным или штриховым способом. Рисунки, воспроизводимые здесь, были выполнены таким образом.

Хорошее изображение радиолярий путем микрофотографирования еще достигается с трудом, хотя именно микрофотографирование может дать наиболее верное изображение радиолярий. Но так как радиолярии имеют объемные сложно устроенные формы, а на фокус может быть строго наведена только определенная часть скелета, на микрофотоснимке отчетливо получается не весь объем. Приходится делать несколько снимков при разных положениях тубуса микроскопа и восстанавливать по ним изображение всей формы одного изучаемого объекта.

Четкие микрофотографии часто не получаются и из-за того, что бальзам, заполнявший и окружавший скелет, затемняет его на фотографии. Хорошие микрофотографии получаются лучше при съемке плоских губчатых скелетов, аншлифов и шлифов радиолярий.

Микрофотографирование производится фотоаппаратом с насадкой или фотоконусом, навинчивающимся на тубус микроскопа, причем нужны: во-первых, очень яркий матовый свет (без бликов) для освещения снимаемого объекта и, во-вторых, чувствительная микрозернистая кинопленка.

В дальнейшем с негативов можно получить точные рисунки путем рисования на бумаге снимка с негатива, вставленного в обычный фотоувеличитель, при помощи которого печатаются снимки с фотопленки. Полученные готовые отпечатки часто также необходимо уточнять и ретушировать тушью и гуашью.