650 milijonų metų senumo fosilija. Atvaizdo kreditas: Dr. J. William Schopf / UCLA. Spustelėkite norėdami padidinti
UCLA paleobiologas J. Williamas Schopfas ir jo kolegos sukūrė 3D formato senovinių fosilijų - nuo 650 iki 850 milijonų metų - išlikusių uolienose, atvaizdus, kurie niekada nebuvo daromi anksčiau.
Jei būsimoji kosminė misija į Marsą grįš akmenis į Žemę, Schopfas teigė, kad jo naudojami metodai, vadinami konfokalinio lazerinio skenavimo mikroskopija ir Ramano spektroskopija, gali padėti mokslininkams pažvelgti į mikroskopines fosilijas uolienų viduje ieškoti gyvybės ženklų, tokių kaip organinių ląstelių sienos. Šie metodai nesunaikins uolų.
„Stebina tai, kaip uoloje matyti organiškai išsaugotos, mikroskopinės fosilijos ir matyti šias trijų matmenų mikroskopines fosilijas“, - sakė Schopfas, kuris taip pat yra geologas, mikrobiologas ir organinis geochemikas. „Labai sunku gauti įžvalgą apie organizmų, gyvenusių prieš beveik milijardą metų, biochemiją, ir tai (konfokalinė mikroskopija ir Ramano spektroskopija) jums tai suteikia. Konokokinėje mikroskopijoje matote ląsteles, o Ramano spektroskopija suteikia chemijos.
„Mes galime pažvelgti po fosiliją, pamatyti ją iš viršaus, iš šonų ir pasukti; to negalėtume padaryti jokia kita technika, tačiau dabar galime dėl konfokalinio lazerinio skenavimo mikroskopijos. Be to, net jei fosilijos yra nepaprastai mažos, vaizdai yra aštrūs ir traškūs. Taigi mes galime pamatyti, kaip fosilijos nyko per milijonus metų, ir sužinoti, kas yra tikrosios biologinės savybės ir kas laikui bėgant pasikeitė. “
Jo tyrimas paskelbtas sausio mėnesio žurnalo „Astrobiology“ numeryje, kuriame jis praneša apie konfokalinių senovės fosilijų mikroskopijos rezultatus. (2005 m. Žurnale „Geobiology“ jis paskelbė senovinius fosilijų Ramanos 3D spektroskopijos vaizdus.)
Nuo pirmųjų septintojo dešimtmečio Harvardo magistrantūros studijų metų Schopfo tikslas buvo atlikti atskiros mikroskopinės fosilijos, esančios uolienoje, cheminę analizę, tačiau iki šiol neturėjo jokios technikos tai padaryti.
„Aš norėjau tai padaryti 40 metų, bet anksčiau nebuvo kaip tai padaryti“, - sakė Schopfas, pirmasis mokslininkas, kuris konokokinę mikroskopiją naudojo fosilijoms, įterptoms į tokias senovines uolienas, naudoti. Jis yra UCLA Geofizikos instituto ir Planetinės fizikos centro, skirto evoliucijai ir gyvybės kilmei tirti, direktorius.
Ramano spektroskopija, technika, kurią pirmiausia naudoja chemikai, leidžia pamatyti senovės mikroorganizmų molekulinę ir cheminę struktūrą trimis matmenimis, atskleisti, iš ko pagamintos fosilijos, nesunaikinant pavyzdžių. Ramano spektroskopija gali padėti įrodyti, ar fosilijos yra biologinės, sakė Schopfas. Ši technika apima lazerį iš mikroskopo, orientuoto į mėginį; didžioji dalis lazerio šviesos yra išsibarstę, tačiau nedidelę dalį jos absorbuoja fosilija.
Schopfas yra pirmasis mokslininkas, kuris naudojo šią metodiką senovės mikroskopinėms fosilijoms analizuoti. Jis atrado, kad fosilijų sudėtis pasikeitė; azotas, deguonis ir siera buvo pašalinti, paliekant anglį ir vandenilį.
Konfokalinėje mikroskopijoje naudojamas fokusuotas lazerio spindulys, kad fosilijos organinės sienos būtų fluorescencinės, o tai leistų jas apžiūrėti trimis matmenimis. Technologija, pirmą kartą biologų panaudota gyvų ląstelių vidiniam darbui tirti, yra nauja geologija.
Senovės mikroorganizmai yra „tvenkinio žvynas“, kuris yra per mažas, kad būtų matomas plika akimi.
„Schopf“ UCLA bendraautoriai yra geologijos magistrantai Abhishekas Tripathi ir Andrew Czaja bei vyresnysis mokslininkas Anatolijus Kudryavtsevas. Tyrimą finansuoja NASA.
Schopfas yra „Ankstyviausios Žemės biosferos“ ir „Proterozoinės biosferos: daugialypės studijos“ redaktorius, papildomas knygas, kurios pateikia išsamiausias žinias apie daugiau nei 4 milijardų metų žemės istoriją nuo Saulės sistemos susidarymo prieš 4,6 milijardo metų. į įvykius prieš pusė milijardo metų.
Originalus šaltinis: UCLA naujienų leidinys
