Un fossile di 650 milioni di anni. Credito d'immagine: Dr. J. William Schopf / UCLA. clicca per ingrandire
Il paleobiologo della UCLA J. William Schopf e colleghi hanno prodotto immagini tridimensionali di antichi fossili - dai 650 ai 850 milioni di anni - conservati nelle rocce, un risultato mai raggiunto prima.
Se una futura missione spaziale su Marte riporta le rocce sulla Terra, Schopf afferma che le tecniche che ha usato, chiamate microscopia confocale a scansione laser e spettroscopia Raman, potrebbero consentire agli scienziati di guardare fossili microscopici all'interno delle rocce per cercare segni di vita, come pareti cellulari organiche. Queste tecniche non distruggerebbero le rocce.
"È sorprendente vedere un fossile microscopico conservato organicamente all'interno di una roccia e vedere questi fossili microscopici in tre dimensioni", ha affermato Schopf, che è anche geologo, microbiologo e geochimico organico. "È molto difficile avere un'idea della biochimica degli organismi vissuta quasi un miliardo di anni fa e questo (microscopia confocale e spettroscopia Raman) te lo offre. Vedi le cellule nella microscopia confocale e la spettroscopia Raman ti dà la chimica.
“Possiamo guardare sotto il fossile, vederlo dall'alto, dai lati e ruotarlo attorno; non potevamo farlo con nessun'altra tecnica, ma ora possiamo, a causa della microscopia confocale a scansione laser. Inoltre, anche se i fossili sono estremamente piccoli, le immagini sono nitide e nitide. Quindi, possiamo vedere come i fossili si sono degradati nel corso di milioni di anni e apprendere quali sono le reali caratteristiche biologiche e cosa è cambiato nel tempo. ”
La sua ricerca è stata pubblicata nel numero di gennaio della rivista Astrobiology, in cui riporta i risultati della microscopia confocale degli antichi fossili. (Ha pubblicato antiche immagini 3-D di spettroscopia Raman di antichi fossili nel 2005 sulla rivista Geobiology.)
Dal suo primo anno da studente universitario di Harvard negli anni '60, Schopf aveva l'obiettivo di condurre analisi chimiche di un singolo fossile microscopico all'interno di una roccia, ma non aveva alcuna tecnica per farlo, fino ad ora.
"Ho voluto farlo per 40 anni, ma prima non c'era modo di farlo", ha detto Schopf, il primo scienziato a utilizzare la microscopia confocale per studiare fossili incastonati in rocce così antiche. È direttore dell'Istituto di geofisica e fisica planetaria dell'UCLA per lo studio dell'evoluzione e dell'origine della vita.
La spettroscopia Raman, una tecnica utilizzata principalmente dai chimici, consente di vedere la struttura molecolare e chimica dei microrganismi antichi in tre dimensioni, rivelando di cosa sono fatti i fossili senza distruggere i campioni. La spettroscopia Raman può aiutare a dimostrare se i fossili sono biologici, ha detto Schopf. Questa tecnica prevede un laser da un microscopio focalizzato su un campione; la maggior parte della luce laser è diffusa, ma una piccola parte viene assorbita dal fossile.
Schopf è il primo scienziato ad utilizzare questa tecnica per analizzare antichi fossili microscopici. Scoprì che la composizione dei fossili cambiò; azoto, ossigeno e zolfo sono stati rimossi, lasciando carbonio e idrogeno.
La microscopia confocale utilizza un raggio laser focalizzato per rendere fluorescenti le pareti organiche dei fossili, consentendone la visualizzazione in tre dimensioni. La tecnica, utilizzata per la prima volta dai biologi per studiare il funzionamento interno delle cellule viventi, è nuova alla geologia.
Gli antichi microrganismi sono la "feccia dello stagno", tra le prime vite, troppo piccola per essere vista ad occhio nudo.
I coautori dell'UCLA di Schopf includono gli studenti laureati in geologia Abhishek Tripathi e Andrew Czaja e lo scienziato senior Anatoliy Kudryavtsev. La ricerca è finanziata dalla NASA.
Schopf è editore di "La prima biosfera terrestre" e "La biosfera proterozoica: uno studio multidisciplinare", libri di accompagnamento che forniscono la conoscenza più completa di oltre 4 miliardi di anni di storia della terra, dalla formazione del sistema solare 4,6 miliardi di anni fa agli eventi mezzo miliardo di anni fa.
Fonte originale: comunicato stampa UCLA
