Кембрийский фосфатизированный головохоботный червь Piloscolex platum (палеосколециды) (диаметр 3 миллиметра); река Лена, Республика Саха (Якутия); 515 миллионов лет. Палеонтологический институт РАН
Более древние, чем мезозойские, останки мягкотелых организмов связаны с иными условиями захоронения и преобразования тканей и клеток. Одним из таких процессов является пиритизация — образование слепков мягких тканей животного, выполненных кристаллами пирита (железный колчедан). Оба элемента этого минерала, сера и железо, содержатся в тканях организма в достаточном объеме. Важно, чтобы тело сразу после смерти оказалось в среде, куда нет доступа кислороду и где процветают серные бактерии. Они-то и связывают элементы, образуя зародыши пирита, которые дальше растут в виде золотистых кубиков или ромбоэдров. Много позже, когда осадок уже становится горной породой, пирит нередко окисляется, превращаясь в различные окислы и гидроокислы железа, но форма его кристаллов сохраняется, а с ней и форма всего тела. Благодаря пиритизации в верхнеордовикском слое Бичера (штат Нью-Йорк) уцелели вымершие членистоногие — трилобиты со всеми своими многочисленными членистыми конечностями, а в нижнедевонском сланце Хунсрюк (Германия) — гигантские морские пауки. Самые «свежие» пиритизированные ископаемые обнаружены в железных рудниках Европы — это тела древних рудокопов, упавших в шахту.
Остатки морских организмов нередко подвергаются фосфатизации. Источник самого фосфата может быть как внешним, когда он вымывается с поверхности суши и прибрежные морские воды насыщаются этим соединением, так и внутренним — мягкие ткани содержат достаточно этого вещества. Опыты показывают, что если животное быстро гибнет в бескислородных условиях, то под действием анаэробных бактерий, поддерживающих определенное состояние среды, благоприятное для роста мельчайших кристалликов фосфатных минералов (в основном апатит), эти кристаллики в течение срока от нескольких часов до нескольких недель обрастают покровы организма, создавая его точный полый слепок. Благодаря фосфатиза-ции нам известны даже ископаемые эмбрионы и личинки менее миллиметра размером, на которых можно проследить количество бластомеров, характер дробления и начальные стадии развития организма.
Важнейшие местонахождения таких остатков находятся в Южном Китае (эдиакарская формация Доушаньтуо, возрастом около 580 миллионов лет), в Северной Монголии и Восточной Сибири (нижнекембрийские отложения). Если принадлежность эдиакарских эмбрионов установить довольно трудно, то среди раннекем-брийских различаются эмбрионы головохоботных червей и кишечнополостных. Реже, в небольших фосфатных стяжениях — конкрециях, фосфатизированные остатки организмов встречаются и в более поздних кембрийских и нижнеордовикских слоях. Опять же фосфатизируются в основном небольшие организмы (мелкие членистоногие, пятиустки, тихоходки) и их личинки вплоть до мельчайших щетинок и пор (не более одного микрона величиной), от крупных особей остаются только фрагменты конечностей (менее 2 миллиметров длиной). Этот тип минерализации организмов получил название «Эрстен» по одному из шведских местонахождений, где он был впервые установлен палеонтологом Клаусом Мюллером из Рейнского университета имени Фридриха-Вильгельма (Бонн) в 1960-е годы.
Встречаются фосфатизированные остатки организмов и в иных осадочных слоях вплоть до отложений голоцено-вой эпохи, но характер минерализации в них другой, вероятно, за счет анаэробных бактерий, мобилизующих фосфаты из мягких тканей самого животного. Постепенный распад тканей протекает с поглощением кислорода и повышением кислотности, что мешает садке карбонатов и благоприятствует развитию бактерий. Так что, как ни парадоксально, в подобных условиях разложение мягкого тела является причиной сохранения его формы. В этом случае, в отличие от мелких внешних фосфатных слепков, получаются полные реплики отдельных клеток, тканей и органов, особенно сарколемм (чехлов, покрывающих мускульные волокна) и коллагеновых волокон, при жизни содержащих немало фосфора. Иногда фосфатизируются и клетки самих бактерий. Самые известные из местонахождений остатков такого рода — верхнеюрский известняк Зольнхёфен (около 145 миллионов лет) в Германии, в котором найден археоптерикс, и нижнемеловая формация Сантана (около 115 миллионов лет) на северо-востоке Бразилии, где уцелели разнообразные летающие ящеры с перепонками и рыбы с чешуей.