O fosilă veche de 650 de milioane de ani. Credit de imagine: Dr. J. William Schopf / UCLA. Faceți clic pentru a mări
Paleobiologul UCLA J. William Schopf și colegii săi au produs imagini în 3-D ale vechilor fosile - cu vechime între 650 și 850 de milioane de ani - păstrate în roci, o realizare care nu s-a mai făcut niciodată.
Dacă o viitoare misiune spațială pe Marte readuce rocile pe Pământ, Schopf a spus că tehnicile pe care le-a folosit, numite microscopie confocală cu scanare laser și spectroscopie Raman, ar putea permite oamenilor de știință să privească fosilele microscopice din interiorul rocilor pentru a căuta semne de viață, cum ar fi pereți celulari organici. Aceste tehnici nu ar distruge rocile.
„Este uluitor să vezi o fosilă microscopică conservată organic în interiorul unei roci și să vezi aceste fosile microscopice în trei dimensiuni”, a spus Schopf, care este și geolog, microbiolog și geochimist organic. „Este foarte dificil să obții informații despre biochimia organismelor care au trăit în urmă cu aproape un miliard de ani și asta (microscopie confocală și spectroscopie Raman) îți oferă acest lucru. Vedeți celulele în microscopia confocală, iar spectroscopia Raman vă oferă chimia.
„Putem să privim sub fosilă, să o vedem din vârf, din părți și să o rotim; nu am putea face asta cu nicio altă tehnică, dar acum putem, din cauza microscopiei cu scanare confocală cu laser. În plus, chiar dacă fosilele sunt extrem de mici, imaginile sunt ascuțite și clare. Deci, putem vedea cum fosilele s-au degradat de-a lungul a milioane de ani și aflăm care sunt caracteristicile biologice reale și ce s-a schimbat de-a lungul timpului. ”
Cercetările sale sunt publicate în numărul din ianuarie al revistei Astrobiologie, în care raportează rezultatele microscopiei confocale ale fosilelor antice. (El a publicat în 2005 imagini antipatinice Raman în 3-D ale fosilelor antice, în revista Geobiology.)
Încă din primul său an ca student la absolvirea de la Harvard în anii 1960, Schopf avea scopul de a efectua o analiză chimică a unei fosile microscopice individuale în interiorul unei roci, dar nu a avut nicio tehnică în acest sens.
„Am vrut să fac acest lucru timp de 40 de ani, dar nu existau niciun fel de a face acest lucru înainte”, a spus Schopf, primul om de știință care a folosit microscopia confocală pentru a studia fosilele înglobate în astfel de roci antice. Este director al Institutului de Geofizică și Fizică Planetară al UCLA, Centrul pentru Studiul Evoluției și Originea Vieții.
Spectroscopia Raman, o tehnică folosită în primul rând de chimiști, vă permite să vedeți structura moleculară și chimică a microorganismelor antice în trei dimensiuni, dezvăluind din ce sunt fabricate fosilele fără a distruge eșantioanele. Spectroscopia Raman poate ajuta la dovedirea dacă fosilele sunt biologice, a spus Schopf. Această tehnică implică un laser de la un microscop concentrat pe un eșantion; cea mai mare parte a luminii cu laser este risipită, dar o mică parte este absorbită de fosilă.
Schopf este primul om de știință care a utilizat această tehnică pentru a analiza vechile fosile microscopice. El a descoperit că compoziția fosilelor s-a schimbat; azot, oxigen și sulf au fost îndepărtate, lăsând carbon și hidrogen.
Microscopia confocală folosește un fascicul laser focalizat pentru a face fluoresce pereții organici ai fosilelor, permițându-le să fie vizualizate în trei dimensiuni. Tehnica, folosită prima dată de biologi pentru a studia funcționarea interioară a celulelor vii, este nouă pentru geologie.
Microorganismele antice sunt „scumă de iaz”, printre primele vieți, mult prea mici pentru a fi văzute cu ochiul liber.
Coautorii UCLA ai Schopf includ studenți absolvenți de geologie Abhishek Tripathi și Andrew Czaja, și om de știință senior Anatoliy Kudryavtsev. Cercetarea este finanțată de NASA.
Schopf este redactor al „Biosferei Pământului cel mai timpuriu” și „Proterozoica biosferă: un studiu multidisciplinar”, cărți de companie care oferă cele mai cuprinzătoare cunoștințe de peste 4 miliarde de ani din istoria pământului, de la formarea sistemului solar în urmă cu 4,6 miliarde de ani. la evenimentele de acum jumătate de miliard de ani.
Sursa originală: Comunicat de presă UCLA
