Fosilie stará 650 miliónů let. Obrazový kredit: Dr. J. William Schopf / UCLA. Klikni pro zvětšení
Paleobiolog UCLA J. William Schopf a jeho kolegové vytvořili trojrozměrné obrazy starověkých fosilií - starých 650 až 850 milionů let - uchovaných ve skalách, což je úspěch, který ještě nikdy nebyl proveden.
Pokud budoucí vesmírná mise na Mars přinese horniny zpět na Zemi, Schopf řekl, že techniky, které použil, tzv. Konfokální laserová skenovací mikroskopie a Ramanova spektroskopie, mohou vědcům umožnit podívat se na mikroskopické fosílie uvnitř hornin a hledat známky života, jako je organické buněčné stěny. Tyto techniky by nezničily skály.
"Je ohromující vidět organicky konzervovanou mikroskopickou fosilii uvnitř skály a vidět tyto mikroskopické fosílie ve třech rozměrech," řekl Schopf, který je také geologem, mikrobiologem a organickým geochemikem. "Je velmi obtížné pochopit biochemii organismů, které žily téměř před miliardou let, a to vám (konfokální mikroskopie a Ramanova spektroskopie) dává." Vidíte buňky v konfokální mikroskopii a Ramanova spektroskopie vám dává chemii.
"Můžeme se podívat pod fosilii, vidět ji shora, ze stran a otočit ji kolem;" nemohli jsme to udělat žádnou jinou technikou, ale nyní to můžeme díky konfokální laserové skenovací mikroskopii. Navíc, i když fosílie jsou mimořádně malé, obrázky jsou ostré a ostré. Můžeme tedy vidět, jak se fosílie v průběhu milionů let zhoršily, a zjistit, jaké jsou skutečné biologické vlastnosti a co se v průběhu času změnilo. “
Jeho výzkum je publikován v lednovém čísle časopisu Astrobiologie, ve kterém uvádí výsledky konfokální mikroskopie starých fosílií. (Publikoval starodávné Ramanovy spektroskopické trojrozměrné obrazy starověkých fosilií v roce 2005 v časopise Geobiology.)
Od svého prvního roku postgraduálního studia na Harvardu v 60. letech měl Schopf za cíl provádět chemickou analýzu jednotlivých mikroskopických fosilií uvnitř skály, ale dosud neměl žádnou techniku, jak tak učinit.
"Chtěl jsem to udělat po dobu 40 let, ale předtím jsem to nemohl udělat," řekl Schopf, první vědec, který použil konfokální mikroskopii ke studiu fosilií zabudovaných do takových prastarých hornin. Je ředitelem Centra geofyziky a planetární fyziky UCLA pro studium evoluce a původu života.
Ramanova spektroskopie, technika používaná především chemiky, vám umožňuje vidět molekulární a chemickou strukturu starověkých mikroorganismů ve třech rozměrech a odhalit, z čeho jsou fosílie vyrobeny, aniž by došlo ke zničení vzorků. Ramanova spektroskopie může pomoci prokázat, zda jsou fosílie biologické, řekl Schopf. Tato technika zahrnuje laser z mikroskopu zaměřeného na vzorek; většina laserového světla je rozptýlena, ale malá část se absorbuje fosilií.
Schopf je první vědec, který použil tuto techniku k analýze starověkých mikroskopických fosilií. Zjistil, že se složení fosilií změnilo; dusík, kyslík a síra byly odstraněny, čímž zůstal uhlík a vodík.
Konfokální mikroskopie používá zaostřený laserový paprsek k tomu, aby organické stěny fosilií fluoreskovaly, což jim umožnilo jejich zobrazení ve třech rozměrech. Technika, kterou biologové poprvé použili ke studiu vnitřního fungování živých buněk, je pro geologii nová.
Starověké mikroorganismy jsou „rybníkový spodek“ mezi nejranějším životem, příliš malý na to, aby byl viděn pouhým okem.
Spoluautoři Schopfovy UCLA zahrnují postgraduální studenty geologie Abhishek Tripathi a Andrew Czaja a vedoucí vědce Anatolij Kudryavtsev. Výzkum je financován NASA.
Schopf je editorem „Nejstarší biosféry Země“ a „Proterozoické biosféry: multidisciplinární studie“, doprovodné knihy, které poskytují nejucelenější znalosti více než 4 miliard let historie Země, od vzniku sluneční soustavy před 4,6 miliardami lety na události před půl miliardou let.
Původní zdroj: UCLA News Release
