Копальня 650-мільйонів років. Кредитний імідж: д-р Дж. Вільям Шопф / UCLA. Натисніть, щоб збільшити
Палеобіолог UCLA Дж. Вільям Скопф та його колеги створили тривимірні зображення древніх скам'янілостей - від 650 до 850 мільйонів років - збереглися в скелях, досягнення, чого ніколи раніше не робили.
Якщо майбутня космічна місія на Марс поверне скелі до Землі, Шопф сказав, що застосовані ним методи, які називаються конфокальною лазерною скануючою мікроскопією та Рамановою спектроскопією, можуть дати можливість вченим подивитися на мікроскопічні скам’янілі всередині скель для пошуку ознак життя, таких як органічні клітинні стінки. Ці методи не зруйнували гірські породи.
"Дивовижно бачити в скелі органічно збережений мікроскопічний копалини і бачити ці мікроскопічні скам'янілості в трьох вимірах", - сказав Шопф, який також є геологом, мікробіологом і органічним геохіміком. «Дуже важко зрозуміти біохімію організмів, які жили майже мільярд років тому, і це (конфокальна мікроскопія та Раманова спектроскопія) дає вам це. Ви бачите клітини в конфокальній мікроскопії, а Раманова спектроскопія дає вам хімію.
"Ми можемо подивитися під копалиною, побачити її зверху, з боків і обертати її навколо; ми не могли цього зробити з будь-якою іншою технікою, але тепер ми можемо через конфокальну лазерну скануючу мікроскопію. Крім того, хоча скам’янілості надзвичайно крихітні, зображення гострі та чіткі. Отже, ми можемо побачити, як копалини деградували протягом мільйонів років, і дізнаємось, що є справжніми біологічними особливостями і що змінилося з часом ».
Його дослідження опубліковано в січневому номері журналу Astrobiology, в якому він повідомляє про конфокальну мікроскопію давніх копалин. (У 2005 році він опублікував тривимірні знімки стародавньої раманової спектроскопії стародавніх скам'янілостей у журналі Geobiology.)
Починаючи зі свого першого курсу аспіранта Гарвардського університету в 1960-х роках, Шопф мав на меті провести хімічний аналіз окремої мікроскопічної копалини всередині скелі, але до цього часу не мав цього робити.
"Я хотів це зробити протягом 40 років, але раніше цього не було", - сказав Шофф, перший вчений, який застосував конфокальну мікроскопію для дослідження скам'янілостей, закладених у такі древні породи. Він директор Інституту геофізики та фізики планети фізики UCLA з вивчення еволюції та зародження життя.
Раманова спектроскопія, методика, що застосовується насамперед хіміками, дозволяє побачити молекулярну та хімічну структуру давніх мікроорганізмів у трьох вимірах, розкриваючи, з чого виготовлені викопні речовини, не руйнуючи зразки. Раманова спектроскопія може допомогти довести, чи є копалини біологічними, сказав Шопф. Ця методика передбачає лазер з мікроскопа, орієнтованого на зразок; більша частина лазерного світла розсіяна, але невелика частина поглинається копалиною.
Шопф - перший вчений, який застосував цю методику для аналізу стародавніх мікроскопічних копалин. Він виявив, що склад копалин змінювався; азот, кисень та сірка були видалені, залишаючи вуглець та водень.
Конфокальна мікроскопія використовує цілеспрямований лазерний промінь для того, щоб органічні стінки скам'янілостей флуоресцентні, дозволяючи їх розглядати в трьох вимірах. Методика, вперше використана біологами для вивчення внутрішньої роботи живих клітин, нова для геології.
Стародавні мікроорганізми є "ставками-ставками" серед найбільш раннього життя, набагато занадто малі, щоб їх можна побачити неозброєним оком.
Співавторами UCLA Schopf є аспіранти геології Абхішек Трипаті та Андрій Чаджа та старший вчений Анатолій Кудрявцев. Дослідження фінансується НАСА.
Шопф є редактором «Найбільш ранньої біосфери Землі» та «Протерозойської біосфери: багатодисциплінарне дослідження», книг-супутників, які дають найбільш вичерпні знання про більш ніж 4 мільярди років історії Землі, починаючи від формування Сонячної системи 4,6 мільярда років тому до подій півмільярда років тому.
Оригінальне джерело: News Release UCLA
