3D-изображение окаменелостей

Палеобиологам удалось восстановить трехмерный вид древних микроорганизмов, существовавших 650 - 850 миллионов лет назад, отпечатанных в камнях. Это стало возможно при помощи технологии, называемой Раман-спектроскопией.

Созданная на основе эффекта комбинационного рассеяния, найденного индийским физиком Раманом, спектроскопия - эффективный метод исследования электронной структуры молекул. Опыт палеобиологов может оказаться, полезен при исследованиях образцов доставленных с Марса, поскольку позволяет увидеть "начинку" не разрушая образца.

Палеобиолог UCLA Дж. Уильям Шопф (J. William Schopf) и его коллеги получили трехмерное изображение древних окаменелостей отпечатанных в горных породах, чего никогда не удавалось сделать прежде.

Если будущие космические экспедиции доставят на Землю образцы марсианских камней, то новая техника, использующая конфокальную лазерную сканирующую микроскопию и Раман-спектроскопию, позволит проводить внутри них поиск микроскопических окаменелостей. Например, оболочек органических клеток. При этом, нет необходимости разрушать камни.

"Всегда было очень трудно получать информацию о биохимии организмов, которые жили почти миллиард лет назад. Новая технология представляет уникальные возможности для исследования. Лазерная микроскопия позволяет восстановить структуру окаменелости в виде трехмерной модели. Эту модель можно вращать, рассматривать под любым углом и при этом качество изображения остается неизменно четким, несмотря на микроскопические размеры окаменелости. Раман-спектроскопия позволяет получить данные о химическом составе. Вместе эти методы позволяют нам узнать, какие изменения претерпели биологические объекты за прошедшие миллионы лет", - пояснил Шопф.

С начала своей научной карьеры в 60-х годах, аспирант Гарварда Шопф стремился к проведению анализов древних биологических объектов отпечатанных в камнях, но не имел никаких инструментов для реализации своих идей. Через сорок лет он стал первым ученым, использующим конфокальную микроскопию для анализа окаменелостей. Сейчас Шопф директор Института геофизики UCLA и Центра планетарной физики по изучению эволюции и происхождения жизни.

Раман-спектроскопия - технология, обычно используемая химиками, позволяющая видеть молекулярную и химическую структуру древних микроорганизмов. Она основана на анализе спектра поглощения окаменелостью лазерного луча, сфокусированного на образце. Конфокальная микроскопия использует сфокусированный лазерный луч, чтобы заставлять органические оболочки окаменелостей флюоресцировать, делая их видимыми. Технология ранее использовалась биологами для изучения внутреннего мира живых клеток, и является нововведением для геологии.

Технология позволила Шопфу обнаружить, что в древних клетках содержалось много азота, кислорода и серы, которые со временем исчезли, оставив углерод и водород.