650 milyon yıllık bir fosil. İmaj kredisi: Dr.J. William Schopf / UCLA. Büyütmek için tıklayın
UCLA paleobiyolog J. William Schopf ve meslektaşları, daha önce hiç yapılmamış bir başarı olan kayalarda korunmuş, 650 milyon ila 850 milyon yıllık eski fosillerin 3 boyutlu görüntülerini üretti.
Mars'a gelecekteki bir uzay görevi kayaları Dünya'ya geri getirirse, Schopf konfokal lazer tarama mikroskopisi ve Raman spektroskopisi adı verilen tekniklerin bilim insanlarının yaşam belirtileri aramak için kayaların içindeki mikroskobik fosillere bakmalarını sağlayabileceğini söyledi. organik hücre duvarları. Bu teknikler kayaları yok etmeyecekti.
Aynı zamanda bir jeolog, mikrobiyolog ve organik jeokimyacı olan Schopf, “Bir kayanın içinde organik olarak korunmuş, mikroskobik bir fosil görmek ve bu mikroskobik fosilleri üç boyutta görmek şaşırtıcı” dedi. “Yaklaşık bir milyar yıl önce yaşamış organizmaların biyokimyası hakkında fikir edinmek çok zor ve bu (konfokal mikroskopi ve Raman spektroskopisi) size bunu veriyor. Konfokal mikroskopideki hücreleri görürsünüz ve Raman spektroskopisi size kimyayı verir.
“Fosilin altına bakabilir, üstten, yanlardan görebilir ve döndürebiliriz; bunu başka bir teknikle yapamadık ancak şimdi konfokal lazer tarama mikroskopisi nedeniyle yapabiliriz. Ayrıca, fosiller aşırı derecede küçük olsa da görüntüler keskin ve nettir. Böylece, fosillerin milyonlarca yıl içinde nasıl bozulduğunu görebilir ve gerçek biyolojik özelliklerin neler olduğunu ve zaman içinde nelerin değiştiğini öğrenebiliriz. ”
Araştırmaları, eski fosillerin konfokal mikroskopi sonuçlarını bildirdiği Astrobiyoloji dergisinin Ocak sayısında yayınlandı. (Jeobiyoloji dergisinde 2005 yılında eski fosillerin antik Raman spektroskopisi 3 boyutlu görüntülerini yayınladı.)
1960'larda Harvard lisansüstü öğrencisi olarak ilk yılından bu yana, Schopf bir kayanın içindeki mikroskobik fosilin kimyasal analizini yapma amacına sahipti, ancak şimdiye kadar bunu yapacak bir tekniği yoktu.
Bu tür antik kayalara gömülü fosilleri incelemek için konfokal mikroskopi kullanan ilk bilim adamı Schopf, “Bunu 40 yıldır yapmak istedim, ancak daha önce bunu yapmanın bir yolu yoktu” dedi. UCLA’nın Jeofizik ve Gezegen Fiziği Enstitüsü'nün Evrim ve Yaşamın Kökeni Araştırmaları Müdürüdür.
Öncelikle kimyagerler tarafından kullanılan bir teknik olan Raman spektroskopisi, eski mikroorganizmaların moleküler ve kimyasal yapısını üç boyutta görmenizi sağlar ve fosillerin numuneleri tahrip etmeden nelerden oluştuğunu ortaya çıkarır. Scamanf, Raman spektroskopisinin fosillerin biyolojik olup olmadığını kanıtlamaya yardımcı olabileceğini söyledi. Bu teknik, bir numuneye odaklanmış bir mikroskoptan bir lazer içerir; lazer ışığının çoğu dağınık, ancak küçük bir kısmı fosil tarafından emilir.
Schopf, eski mikroskobik fosilleri analiz etmek için bu tekniği kullanan ilk bilim insanıdır. Fosillerin bileşiminin değiştiğini keşfetti; karbon ve hidrojen bırakarak azot, oksijen ve kükürt giderildi.
Konfokal mikroskopi, fosillerin organik duvarlarını flüorize etmek için odaklanmış bir lazer ışını kullanır ve üç boyutlu görüntülenmelerini sağlar. İlk olarak biyologlar tarafından canlı hücrelerin iç işleyişini incelemek için kullanılan teknik jeolojide yenidir.
Eski mikroorganizmalar, en erken yaşam arasında çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük olan “havuz pisliği” dir.
Schopf’un UCLA ortak yazarları arasında jeoloji lisansüstü öğrencileri Abhishek Tripathi ve Andrew Czaja ve kıdemli bilim adamı Anatoliy Kudryavtsev yer alıyor. Araştırma NASA tarafından finanse edilmektedir.
Schopf, 4.6 milyar yıl önce güneş sisteminin oluşumundan 4 milyar yılı aşkın bir geçmişe sahip dünya tarihinin en kapsamlı bilgisini sağlayan “Dünyanın En Eski Biyosferi” ve “Proterozoik Biyosfer: Çok Disiplinli Bir Çalışma”, editör kitaplarının editörüdür. yarım milyar yıl önceki olaylara.
Orijinal Kaynak: UCLA Haber Bülteni
