«ЯНТАРНЫЕ ПЛЕННИКИ»: КТО ОНИ? ЧТО МОЖЕТ РАССКАЗАТЬ ЯНТАРЬ ОБ ЭВОЛЮЦИИ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ?

№ 4 (22) / 2025

 

Александр Богуславский, ученик 2 «А» класса ГБОУ г. Москвы «Школа № 1542»

---

И.В. Саженкова, научный руководитель, учитель высшей категории ГБОУ г. Москвы «Школа № 1542»

---

Янтарь, известный в разных культурах как «солнечный камень», «слезы моря» или «глаз дракона», – это не просто красивый камень, который украшает ювелирные изделия. Это настоящая капсула времени, хранящая в себе удивительные тайны древней истории нашей планеты.

В течение столетий ископаемую смолу, янтарь, добывали посредством поиска на пляжах после штормов. Лишь в конце XVIII века были заложены первые шахты, и только в начале XX века люди перешли на карьерный способ его добычи.

На протяжении веков янтарь привлекал внимание не только любителей драгоценностей, но и ученых, ведь внутри этого минерала можно обнаружить следы древней жизни: насекомых, растения и даже мелких животных, существовавших миллионы лет назад. Эти застывшие в смоле «пленники», называемые инклюзами (от includere, лат. «включать»), словно замерли во времени. Изучение янтаря и его инклюзов помогает лучше понять эволюцию жизни на Земле, а также изучить изменения, происходящие в земной атмосфере, флоре и фауне.

Уникальные свойства смолы позволяют «янтарным пленникам» сохраняться в практически первозданном виде на протяжении миллионов лет. Каждый кусочек янтаря можно рассматривать как летопись, содержащую новую главу в истории планеты, что подчеркивает важность и актуальность нашего исследования.

Цель исследования: изучить свойства янтаря, особенности его образования и значение инклюзов для современной науки.

Задачи исследования:

1) узнать, как образуется янтарь и почему в нем появляются инклюзы;

2) изучить виды инклюзов и выявить их значение для палеонтологии;

3) посетить места добычи янтаря на территории Калининградской области;

4) исследовать в домашних условиях образцы балтийского янтаря с инклюзами;

5) познакомить одноклассников с историей янтаря, а также Калининградской области посредством самостоятельно разработанной игры;

6) Сделать выводы о том, что могут рассказать инклюзы о древнем мире.

Первые упоминания о янтаре с включениями встречаются еще в античной литературе, однако систематическое исследование инклюзов началось лишь в XVII веке, когда стали развиваться научные методы наблюдения и анализа. Один из первых известных случаев описания инклюзов принадлежит голландскому ученому Якобу Левенгуку, который использовал микроскоп для изучения насекомых, заключенных в янтаре.

В XIX веке происходит бурное развитие естественных наук, включая палеонтологию и энтомологию. В это время появляются первые каталоги и классификации инклюзов. В ХХ веке изучение инклюзов вышло на принципиально новый уровень благодаря развитию технологий, таких как электронная микроскопия и молекулярная биология, которые позволяют проводить более точные анализы и реконструкции древних экосистем.

Существенное отличие янтаря от других окаменелостей заключается в том, что организмы обычно попадали в смоляную ловушку живыми. Таким образом, янтарное включение является своего рода фотокарточкой последних секунд жизни янтарного пленника.

На протяжении столетий янтарь различного состава и возраста находили в различных уголках планеты.

На сегодняшний день известно около 200 месторождений янтаря по всему миру, и с каждым годом открываются новые. Янтарь можно найти на всех континентах, кроме Антарктиды, но богатые месторождения янтаря встречаются довольно редко. Наибольшее количество янтаря с инклюзами находится в Калининградской области. В России также существуют месторождения на Дальнем Востоке (о. Сахалин) и в Сибири (Таймыр, Якутия), но именно балтийский янтарь привлекает особое внимание, так как в нем содержится наибольшее количество инклюзов, что делает его ценным для научных исследований.

На сегодняшний день существует несколько классификаций янтаря (таблица 1).

Определение возраста балтийского янтаря вызывало много споров среди ученых. Геологический возраст янтарных месторождений сильно варьируется, как и природа смолопроизводящих растений. Долгое время считалось, что растения палеозойской эры вообще не производили смолу. С тех пор это предположение было опровергнуто находками смолы в верхнем карбоне (320–285 миллионов лет назад). Эти находки касались очень мелких частиц, которые, вероятно, образовались внутри растений и поэтому не могли рассматриваться как смоляные ловушки для насекомых. То же самое относится и к нескольким янтарным отложениям ранней мезозойской эры (триас/юрский период).

Самый старый из известных ископаемых янтарей происходит из нижнемеловых отложений в Ливанских горах и, по оценкам ученых, имеет возраст 120–30 миллионов лет.

Балтийский янтарь, или сукцинит, образовался около 35–50 миллионов лет назад, в эпоху эоцена. В тот период на территории современной Балтики был теплый и влажный климат, что способствовало росту густых лесов. Эти леса служили домом для множества насекомых, которые могли попасть в смолу деревьев. Смола захватывала их, а также растения и даже мелких позвоночных, создавая инклюзы.

Изначально ученые считали, что балтийский янтарь образовался из смолы вымершей сосны Pinus succinifera (сосна янтареносная). Однако позже было установлено, что смола для формирования балтийского янтаря происходила от нескольких видов растений, а не от одного, как предполагалось ранее. Это открытие изменило представление о происхождении янтаря и его природных особенностях.

Чаще всего инклюзы встречаются в слоистом янтаре, который формировался при неоднократном выделении смолы на деревьях. В такую смоляную ловушку нередко попадали части различных растений и мелкие животные, в большинстве случаев небольшие членистоногие (насекомые и паукообразные), реже – некрупные позвоночные (рис. 1).

Рис. 1. Схема попадания насекомого (наездника) в смоляную ловушку ([4])

Инклюзы в балтийском янтаре встречаются довольно часто: примерно 10 % всей добычи янтаря содержит различные включения.

Сегодня в сувенирных магазинах можно найти различные изделия из янтаря с инклюзами – маленькими животными или растениями, запечатанными в смоле. Под светом солнца в этих камнях можно увидеть старинных жучков, пауков и даже бабочек. Но возникает вопрос: действительно ли это янтарь с инклюзами, или же это подделки, созданные из пластика и смолы?

Янтарь состоит из таких химических элементов, как углерод, водород и кислород. Кроме того, в его составе присутствуют различные органические соединения и примеси, которые влияют на его физические и химические свойства. Эти особенности помогают отличить настоящий янтарь от подделок.

В ходе проведенных нами физических опытов мы выявили несколько отличительных характеристик настоящего янтаря, которые отсутствуют у искусственных камней:

Легкость: янтарь имеет относительно низкую плотность, что объясняется его органическим происхождением (он состоит из углеродных соединений, сохранивших пористую структуру). Это свойство позволяет янтарю плавать в насыщенном растворе соли (хлорида натрия), так как его плотность ниже плотности раствора. В отличие от подделок, изготовленных из стекла или пластика, которые имеют более высокую плотность и остаются на дне, настоящий янтарь всплывает, что делает этот метод простым и эффективным для первоначальной проверки подлинности (рис. 2).

Рис. 2. Опыт по проверке янтаря на подлинность по его плотности

Электризация: янтарь известен своей способностью накапливать статическое электричество при механическом воздействии, таком как трение. В процессе трения, например, с шерстью или шелком, электроны передаются с одного материала на другой, создавая заряд на поверхности янтаря. Этот заряд притягивает мелкие объекты, такие как бумажные полоски или волосы (рис. 3).

Рис. 3. Опыт по проверке янтаря на подлинность электризацией

Люминесценция: янтарь обладает уникальными флуоресцентными свойствами, проявляющимися при воздействии ультрафиолетового (УФ) излучения. Истинный янтарь при УФ-облучении излучает слабое голубоватое или зеленое свечение благодаря присутствию органических примесей и микроскопических инклюзов, которые поглощают ультрафиолет и испускают свет в видимом спектре (рис. 4). Подделки, изготовленные из стекла, пластика или других синтетических материалов, не обладают подобной флуоресценцией и не светятся при УФ-облучении, что делает этот метод хорошим инструментом для различения натурального янтаря от искусственных заменителей.

Рис. 4. Опыт по проверке янтаря на подлинность на основе УФ-флуоресценции

Таким образом, проведенные эксперименты показали, что не каждый камень с инклюзами является настоящим янтарем. Важно помнить, что только подлинный янтарь, образовавшийся в природе, обладает всеми этими уникальными свойствами. Подделки, несмотря на внешнее сходство, не могут точно повторить их.

Согласно данным, представленным учеными-палеоэнтомологами, в балтийском янтаре наиболее часто встречаются различные виды организмов, включая насекомых, растения и даже некоторые моллюски [7]. Распределение типов инклюзов в янтаре выглядит следующим образом (рис. 5):

• Насекомые – 98,3 %,

• Растительные остатки (листья, лишайники, мох) – 0,4 %,

• Пресмыкающиеся, моллюски, минералы, воздушные и водные пузырьки – 1,3 %.

Рис. 5. Распределение типов инклюзов в янтаре (по данным [7])

Наибольшее количество инклюзов в янтаре составляют насекомые. Среди них наиболее часто встречаются такие виды, как муравьи, комары, мошки, многоножки, жуки, пауки, осы и клопы. Эти организмы, попавшие в смолу миллионы лет назад, сохраняются в янтаре в удивительно хорошем состоянии, что дает уникальную возможность исследовать их строение и поведение в древние времена.

Однако некоторые виды насекомых встречаются в янтаре реже, например, стрекозы и бабочки. Эти виды, вероятно, попадали в смолу реже из-за особенностей их поведения или экосистемы, в которых они обитали. Стрекозы, например, в силу своего активного полета могли избегать попадания в смолу, тогда как бабочки также вряд ли часто оказывались в опасных для них «ловушках» из смолы.

В процессе исследования собранной мной коллекции балтийского янтаря мы выбрали для анализа один образец с инклюзом хорошей сохранности, содержащий остатки древнего насекомого.

Наша цель состояла в том, чтобы тщательно проанализировать включение и попытаться определить видовую принадлежность застрявшего в янтаре организма.

При более детальном рассмотрении посредством фотоаппарата Sony A5000 с объективом для макросъемки Laowa 5:1 F2.8 при увеличении 5:1 мы установили, что речь идет о ручейнике (длина членистоногого – 4 мм), и его анатомия хорошо сохранилась благодаря уникальным условиям, которые создала смола (рис. 6–8).

Рис. 6. Использовавшийся образец балтийского инклюза (ручейник, эоцен)

Ручейники – это древняя группа насекомых, которые жили на Земле еще в пермском периоде, около 250 миллионов лет назад, и, несмотря на эволюционные изменения, их родственники существуют и сегодня. Таким образом, этот образец из балтийского янтаря позволяет нам не только увидеть, как выглядели древние организмы, но и понять, как происходила их эволюция на протяжении миллионов лет.

Рис. 7. Ручейник, эоцен – съемка снизу

Исходя из данных, полученных из научной литературы, мы выяснили, что ручейники (Trichoptera) – это отряд насекомых, которые проходят полный цикл превращения, то есть их жизненный цикл включает стадии яйца, личинки, куколки и взрослой особи. Личинки ручейников развиваются в водной среде, где они могут строить защитные сооружения из песка или растительных материалов. Взрослые особи, напротив, ведут наземный образ жизни, часто встречаясь вблизи водоемов.

Рис. 8. Ручейник, эоцен – съемка снизу с увеличением

Несмотря на тесную связь с водной средой, ручейники иногда попадали в древнюю смолу, которая со временем превращалась в янтарь. В наше время ученые описали более 15000 видов ручейников, которые объединены в 56 семейств. Из них 49 семейств являются современными, а 7 – вымершими. Инклюзы этих насекомых в янтаре представляют собой ценнейший источник информации о древней фауне.

Самая богатая ископаемая фауна ручейников была найдена именно в балтийском янтаре, который относится к позднему эоцену, около 35–50 миллионов лет назад.

На данный момент общего мнения, объясняющего такое обилие ручейников данного семейства в балтийском янтаре, нет. По некоторым предположениям, в период формирования балтийского янтаря климатические и экологические условия могли способствовать активному размножению и распространению этих насекомых, в то время как наличие богатой растительности и водоемов могло создать благоприятную среду для развития их личинок.

Также нельзя исключать тот факт, что смола деревьев, из которой образовался янтарь, могла привлекать определенных насекомых, включая ручейников. Это могло привести к тому, что именно представители этого семейства наиболее часто становились янтарными пленниками.

В настоящее время описано 184 вида балтийских ручейников, принадлежащих к 22 семействам. Полагаем, что исследуемый образец ручейника относится к семейству плетущих ручейников (Polycentropodidae) и надсемейству Psychomyioidea. В процессе исследования инклюза мы заметили, что он очень похож на современные виды этого семейства, что свидетельствует о том, что данный вид ручейников практически не претерпел изменений за миллионы лет.

Это открытие подтверждает гипотезу о том, что изучение инклюзов в янтаре может дать нам уникальные сведения о разнообразии живых организмов, существовавших в далеком прошлом. Ручейники, как и многие другие насекомые, не только помогают ученым воссоздавать картину древних экосистем, но и являются примером устойчивости некоторых видов к изменениям в окружающей среде.

Проведенное исследование также вдохновило меня на создание проекта, который поможет моим одноклассникам узнать больше о янтаре и истории Калининградской области, где добывается этот уникальный камень. Нами была разработана настольная игра с карточками, в которой можно не только узнать интересные факты о янтаре, но и ознакомиться с историей региона, его достопримечательностями и традициями (рис. 9).

Рис. 9. Разработанная настольная игра с карточками для знакомства с фактами о янтаре и о Калиниградской области

В заключение можно отметить, что балтийский янтарь является одним из самых известных видов ископаемых смол. Он имеет богатую историю и уникальные геологические особенности, которые делают его важным объектом научных исследований. Он является уникальным природным материалом, который хранит в себе следы древней флоры и фауны. Исследование инклюзов позволяет ученым глубже понять процессы эволюции живых организмов и изменение климата на Земле за миллионы лет. Продолжение исследований в этой области принесут новые открытия и позволят значительно расширить существующие знания о прошлом планеты.

В будущем мы планируем разработать серию тематических видеороликов, которые будут рассказывать о развитии жизни на Земле. Мы хотим поделиться с другими интересными фактами о янтаре и его роли в истории планеты, а также показать, как важны такие исследования для понимания прошлого Земли и эволюции жизни. Эти ролики будут доступны для широкой аудитории, и мы надеемся, что они помогут еще большему числу людей заинтересоваться научными исследованиями и природными богатствами нашей планеты.

---

Список литературы

1. Алексеев П.И., Алексеева А.С. Происхождение балтийского янтаря и современный взгляд на эоценовый «янтарный лес». – Ботаника в современном мире. Труды XIV съезда Русского ботанического общества и конференции «Ботаника в современном мире». Т.1: Систематика высших растений. Палеоботаника. Ботаническое образование. Махачкала, 2018. – С. 384.

2. Иванов В.Д., Мельницкий С.И. Десять новых видов ручейников (Insecta: Trichoptera: Polycentropodidae, Molannidae) из балтийского янтаря. – Палеонтологический журнал, 2013, № 2. – С. 39-47.

3. Трофимов В.С. Янтарные россыпи и их происхождение // Геология россыпей. М. : 1965. – С. 77-79.

4. Мычко Э.В. Янтарный край: древнее сокровище в янтаре. – Палеонтология. Природа, 2020, № 8.

5. Кукуев Е.И. Редкие формы ископаемых биологических включений // Балтийский янтарь – Калининград: Музей янтаря, 2011. – С. 42-46.

6. Храмов А. Краткая история насекомых: шестиногие хозяева планеты. – М.: Альпина нон-фикшн, 2023.

7. Weitschat W., Wichard W. Atlas of Plants and Animals in Baltic Amber – Munchen: Verlag, 2002, 255 p.