Mystiske magnetiske fossiler giver tidligere klima -spor

Der er fossiler, findes i gamle marine sedimenter og består af ikke mere end et par magnetiske nanopartikler, der kan fortælle os meget om fortidens klima, især episoder med pludselig global opvarmning. Nu, forskere, herunder doktorand Courtney Wagner og lektor Peter Lippert fra University of Utah, har fundet en måde at indsamle de værdifulde oplysninger i disse fossiler uden at skulle knuse de knappe prøver til et fint pulver. Deres resultater offentliggøres i Procedurer fra National Academy of Sciences .

"Det er så sjovt at være en del af en opdagelse som denne, noget, der kan bruges af andre forskere, der studerer magnetofossiler og intervaller for planetariske ændringer, "Siger Wagner." Dette værk kan bruges af mange andre forskere, i og uden for vores specialiserede samfund. Dette er meget spændende og tilfredsstillende. "

Navnet "magnetofossil" kan tænke på billeder af X-Men, men virkeligheden er, at magnetofossiler er mikroskopiske bakterielle jernfossiler. Nogle bakterier gør magnetiske partikler til 1/1000 bredden af ​​et hår, der, når den samles i en kæde i cellen, fungere som et nano-kompas. Bakterierne, kaldet "magnetotaktiske bakterier, "kan derefter bruge dette kompas til at tilpasse sig Jordens magnetfelt og effektivt rejse til deres foretrukne kemiske forhold i vandet.

I nogle få perioder i Jordens fortid, i begyndelsen og midten af ​​eocænepoken fra 56 til 34 millioner år siden, nogle af disse biologisk producerede magneter voksede til "kæmpe" størrelser, omkring 20 gange større end typiske magnetofossiler, og i eksotiske former som nåle, spindler, spydspidser og kæmpe kugler. Fordi bakterierne brugte deres magnetiske supersense til at finde deres foretrukne niveauer af næringsstoffer og ilt i havets vand, og fordi de gigantiske magnetofossiler er forbundet med perioder med hurtige klimaændringer og forhøjet global temperatur, de kan fortælle os meget om forholdene i havet under den hurtige opvarmning, og især hvordan disse betingelser ændrede sig over tid.

Tidligere har ekstraktion og analyse af disse fossiler krævede at knuse prøverne til et fint pulver til elektronmikroskopi. "Udvindingsprocessen kan være tidskrævende og uden held, elektronmikroskopi kan være dyrt, og ødelæggelse af prøver betyder, at de ikke længere er nyttige til de fleste andre forsøg, "Siger Wagner." Indsamling og opbevaring af disse prøver kræver specialiseret personale, udstyr og planlægning, så vi vil bevare så meget materiale til yderligere undersøgelser, som vi kan. "

Så Wagner, Lippert og kolleger, herunder Ramon Egli fra Central Institute for Meteorology and Geodynamics og Ioan Lascu på National Museum of Natural History, fundet en anden måde. Ved hjælp af sedimentprøver indsamlet i New Jersey, de designede en ny måde at foretage en analyse kaldet FORC (første ordens reverseringskurve) målinger. Med disse magnetiske målinger i høj opløsning, de fandt ud af, at den magnetiske signatur af gigantiske magnetofossiler var karakteristisk - nok til at teknikken kunne bruges i andre prøver til at identificere tilstedeværelsen af ​​fossilerne. "FORC -målinger undersøger magnetiske partiklers reaktion på eksternt påførte magnetfelter, gør det muligt at skelne mellem forskellige typer jernoxidpartikler uden egentlig at se dem, ”siger Egli.

"Evnen til hurtigt at finde kæmpe magnetofossilsamlinger i den geologiske registrering vil hjælpe med at identificere oprindelsen af ​​disse usædvanlige magnetofossiler, "skriver forskerne, samt økologien for de organismer, der dannede dem. Dette er vigtigt, Wagner siger, fordi ingen kendte levende organismer danner gigantiske magnetofossiler i dag, og vi ved stadig ikke, hvilke organismer der dannede dem tidligere. "Organismerne, der producerede disse gigantiske magnetofossiler, er fuldstændig mystiske, men det efterlader spændende forskningsveje åbne for fremtiden "tilføjer Lascu.

Udover det, selvom, oplysningerne i magnetofossiler hjælper forskere med at forstå, hvordan oceaner reagerede på tidligere klimaændringer - og hvordan vores nuværende hav kan reagere på løbende opvarmning.