Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education
Earth Science

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

הפקת סוניקציה של סמנים ביולוגיים שומנים ממ משקעים
 
Click here for the English version

הפקת סוניקציה של סמנים ביולוגיים שומנים ממ משקעים

Overview

מקור: המעבדה של ג'ף סלקופ - אוניברסיטת מסצ'וסטס אמהרסט

החומר הכולל את החלק "האורגני" החי של כל מערכת אקולוגית (עלים, פטריות, קליפה, רקמה; איור 1) שונה ביסודו מהחומר של החלק "הלא אורגני" הלא חי (סלעים והמינרלים המרכיבים שלהם, חמצן, מים, מתכות). חומר אורגני מכיל פחמן המקושר לסדרה של מולקולות פחמן ומימן אחרות (איור 2),המבדילות אותו מחומר אנאורגני. טווח הערך הרחב של Carbon (-4 עד +4) מאפשר לו ליצור עד ארבעה קשרים קוולנטיים נפרדים עם אטומים שכנים, בדרך כלל C, H, O, N, S ו- P. הוא יכול גם לחלוק עד שלושה קשרים קוולנטיים עם אטום אחד אחר, כגון הקשר המשולש בקבוצה ציאניד רעיל לעתים קרובות, או ניטריל. במהלך 4.6 מיליארד השנים האחרונות, גמישות זו הובילה למגוון מדהים של מבנים כימיים, המשתנים בגודלם, במורכבותם, בקוטביות, בצורה ובתפקודם. התחום המדעי של הגיאוכימיה האורגנית עוסק בזיהוי ואפיון של כל מגוון התרכובות האורגניות הניתנות לגילוי, הנקראות סמנים ביולוגיים, המיוצרים על ידי החיים על פני כדור הארץ, כמו גם אחרים, באמצעות זמן גיאולוגי.

Figure 1
איור 1. חומרים אורגניים, כגון עצים, עלים וטחב, נבדלים מבחינה כימית וחזותית מחומר אנאורגני, כגון מדרכה.

Principles

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

מיצוי באמצעות sonication היא השיטה הפשוטה והפחות יקרה של קבלת תמצית שומנים מוחלטת (TLE) מדגם נתון, ואת ההתאוששות הקשורים לשיטה זו הוא שווה עם טכניקות מתוחכמות יותר אחרות. הוא משתמש באמבט אולטרה סאונד כדי להתסיס מדגם בחקירה בנוכחות ממס אורגני. סמנים ביולוגיים הכלולים במדגם מתמוססים לתוך השלב האורגני בהתבסס על כללי המסיסות, אשר עם תרכובות אורגניות, נשלטים בעיקר על ידי הקוטביות של הסמן הביולוגי והממס. זה מסוכם על ידי מה שנקרא "כמו מתמוסס כמו", לפי סמנים ביולוגיים קוטביים יחסית (אלה המכילים באופן בלעדי C ו- H; isoprene) להתמוסס ממסים קוטביים (כגון הקסאן, קוטביות = 0.1) וסמנים ביולוגיים קוטביים יותר (אלה המכילים O, N, S, P; גליצרילר-דיאלק גליצרול-tetraethers (GDGT)) להתמוסס ממסים קוטביים יותר (כגון מתנול או dichloromethane, קוטביות = 5.1 ו 3.1). למעשה, זהו הצעד הראשון שבו ההפרדה של קבוצות שונות של סמנים ביולוגיים ניתן להשיג באמצעות הקדמה של סדרה של ממיסים, מן הקוטב אל הקוטב, כל חילוץ יותר ויותר תרכובות קוטב מן המדגם. הממסים מתמציות רציפים של מ משקעים מטרה ולכן ניתן לנתח בנפרד או בשילוב כדי ליצור תמצית שומנים הכוללת (TLE) שניתן לטהר מאוחר יותר.

הצעד הראשון בפלאוקלימטולוגיה הוא לאסוף, או לחלץ, את הסמנים הביולוגיים מהמ משקעים שהם נמצאים בו. דגימות סביבתיות מורכבות מרכיבים לא אורגניים, כגון מינרלים, מים ומתכות, ורכיבים אורגניים הנוצרים על ידי אורגניזמים חיים באזור. לפני שמדענים יכולים להשתמש ברכיבים אורגניים אלה כדי להדגיש מידע על העבר, יש להסירם מסביבתם. Sonication, אשר משתמש גלים קוליים, הוא הפשוט ביותר והיקר ביותר של טכניקות אלה.

וידאו זה הוא חלק מסדרה על מיצוי שומנים בדם, טיהור, וניתוח משקעים. זה ימחיש מיצוי שומנים בדם על ידי אולטרסאונד ולהציג כמה יישומים של השיטה.

בגלל המגוון הרחב של סמנים ביולוגיים, אין ממס אחד ממוטב כדי לחלץ את כולם. זה מסוכם על ידי מה שנקרא "כמו מתמוסס כמו", לפיו מולקולות קוטביות יחסית להתמוסס בממסים קוטביים כגון dichloromethane, ומולקולות קוטב יותר להתמוסס ממסים קוטביים יותר כגון מתנול. תערובות ממס להפקת שומנים ספציפיים או קבוצות של שומנים מותאמים בדרך כלל אמפירית.

כדי להאיץ מיצוי ולהגדיל את התשואה, מערכת sonication משמש ליישם אולטרסאונד - גלים עם תדרים גדולים מ 20 kHz, בשילוב עם תערובת ממס. כאשר גלים אלה יוצרים קשר עם השלב האורגני הנוזלי, הם גורמים להיווצרות של מיקרו-חלוקים קצרי מועד של אדי ממסים הגדלים ומתמוטטים במהירות. על קריסה, בועות אלה לשחרר כמות עצומה של אנרגיה כמו גיסת מכנית, להקל על solubilization השומנים ולהגדיל באופן דרמטי את היעילות של החילוץ.

לאחר תהליך החילוץ ממס בסיוע אולטרסאונד, התוצאה היא הכנה תמצית גסה, הנקרא תמצית שומנים מוחלטת, כי הוא נתון טיהור נוסף כדי לאפשר בדיקה איכותית וכמותית של חתימות שומנים. עכשיו שאתה מבין כמה מהעקרונות העיקריים מאחורי מיצוי שומנים בדם על ידי sonication, מאפשר להעיף מבט בפרוטוקול כיצד ההליך מבוצע.

אסוף את חומרי המדגם הדרושים ממיקום נבחר. כמה דוגמאות הן לאקוסטרין ומשקעים ימיים, קרקעות יבשתיות, תרביות מיקרוביות או עלי צמחים. החומר שנאסף קפוא בן לילה. לאחר מכן הוא מיובש בהקפאה במייבש הקפאה במשך 2 עד 3 ימים. לרסק הומוגניזציה של דגימות מיובשות בהקפאה לפני החילוץ עם מרגמה ממס שטוף ועלי. כדי להסיר מזהמים אורגניים, יש דליקו בתנור את פיפטות הזכוכית, הבקבוקונים ופחיות השקילה הנדרשות. לאחר מתן אפשרות לכלי הזכוכית להתקרר בתנור, שוטפים את כלי המתכת בתערובת של דיכלורומתאן ומתנול. ברגע המדגם וכלי זכוכית מוכנים, הליך sonication יכול להתחיל.

מצעד זה ואילך, יש להגביר את כל המכולות וכלי הזכוכית לפני השימוש. מניחים את פח השקילה על קנה מידה ואר. לשטוף את מרית המעבדה עם תערובת ממס, ולאחר מכן, להשתמש בו כדי להעביר מסה מתאימה של דגימות מיובשות בהקפאה, הומוגני לתוך פח שקילה ולתעד את המסה. מעבירים בזהירות את המדגם השקול לחקירה עם תווית. באמצעות בקבוק התזה של DCM:MeOH, להוסיף מספיק כי המדגם מכוסה על ידי 1 עד 2 ס"מ של ממס, וכובע הבקבוקון. מניחים את הנקניקייה על מתלה עמיד למים, מוכן כעת ל- sonication. מניחים את המתלה ישירות לתוך אמבט sonication. בדוק כי מפלס המים באמבט sonication הוא רק עמוק מספיק כדי להטביע את בקבוקוני המדגם עד החלק העליון של ממס החילוץ. סוניקאט במשך 30 דקות בטמפרטורת החדר. לאחר sonication, להסיר את המדף מן sonicator. תן לבקבוקונים לשבת כדי לאפשר למשקיע להתיישב.

הסר את השלב העליון dichloromethane-מתנול מן מיקן החילוץ באמצעות pipette ונורה, ולהעביר לתוך עוד קדירה שקל וכותרת בינהול. חזור על תהליך sonication בסך הכל שלוש פעמים עבור כל מדגם. לאסוף את התמציות לתוך מקטורון אחד. אפשר דגימות שחולצו להתייבש בבקבוקונים שלהם, כובעים כבויים, ובמכסה המנוע, מכוסה באופן רופף עם חתיכת נייר כסף. תווית כמו "שאריות שחולצו" ולאחסן בממס החילוץ. עכשיו שהסמנים הביולוגיים חולצו, הם חייבים להיות מטוהרים לפני שניתוח יכול להתרחש.

Sonication מאיצה מספר תהליכי מיצוי ממס והוא נמצא בשימוש נרחב במחקרים גיאוכימיים. ארכיאולוגים רבים עובדים עם גיאוכימאים כדי לשחזר את הנסיבות הסביבתיות והתרבותיות שבהן חיו תרבויות אנושיות מוקדמות. כלי חרס, אחת ההמצאות האנושיות העתיקות ביותר, כאשר נחשפו, ניתן למצוא להכיל מאובנים מולקולריים שיורית מיין, אורז, או תוכן אחר שהיו מאוחסנים בעבר בתוך.

כדי לחשוף ראיות כימיות של חומרים נספגים על פני השטח, דגימות קטנות של כלי חרס הם sonicated בנוכחות ממיסים אורגניים ותרכובות שחולצו ניתן לזהות לאחר מכן במורד הזרם על ידי שיטות ספקטרוסקופיות. ניתוח מסוג זה מסייע לארכיאולוגים לזהות את סוגי המשאבים שהיו זמינים לאוכלוסיות קדומות ולשחזר את תנאי בית הגידול שלהם.

מיקרו-אצות פוטוסינתזה נמצאות במערכות אקולוגיות ימיות ומים מתוקים. מכיוון שהם גדלים בתקשורת המבוססת על מי ים ותרבותם תופסת אזורים קטנים יותר באופן משמעותי, הם נחקרים כעת באופן נרחב כחלופה מבטיחה לצמחים יבשתיים לייצור דלקים ביולוגיים.

כדי לחלץ שומנים מביומסה מיקרו-אגלית, חוקרים אלה מתארים מיצוי ממס בסיוע sonication. cavitation אקוסטי במהלך sonication ביעילות משבש קירות תאים מיקרו-גלגליים נוקשים על מנת לשחרר שומנים. טכניקות כאלה מסייעות לאפיון של מיקרו-אצות חדשות מהסביבה לייצור מקורות אנרגיה שאינם נפט.

הרגע צפית בהקדמה של ג'וב להפקת סמנים ביולוגיים בסיוע סוניקציה ממשתבים. הסרטונים הבאים יסבירו כיצד התמצית מטוהרת עוד יותר לניתוח.

תודה שצפיתם!

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Procedure

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. איסוף החומרים הדרושים

  1. דגימות (עלים, לכלוך, פטריות, קליפה, רקמה), בדרך כלל קפוא, מיובש בהקפאה, כתוש, הומוגני לפני החילוץ, מופק בקבוצות כדי למקסם את היעילות. לחלץ שלוש דגימות.
  2. בהתאם לגודל המדגם, בקבוקונים עם נפחים הנעים בין 4-60 מ"ל עשויים לשמש. לניסוי זה, בקבוקוני זכוכית בורוסיליקט (40 מ"ל) וכובעים בטוחים ממס משמשים. בקבוקונים, פיפטות זכוכית בורוסיליקט, ופחיות שקילה צריך להיות בעירה ב 550 °C (6 שעות לפני להבטיח הסרה של מזהמים אורגניים אפשריים.
  3. דיכלורומטן ומתנול נפוצים ברוב המעבדות הגיאוכימיה האורגנית. הם משמשים בנפרד לשטוף כלי מעבדה וכלי זכוכית לפני השימוש. תערובת של דיכלורומתאן (DCM) למתנול (MeOH; 9:1) משמשת במעבדות רבות לחילוץ יעיל של סמנים ביולוגיים עם מגוון רחב של קוטביות. ממיסים צריכים להיות נקיים ממזהמים אורגניים.
  4. יש להשתמש באמבט מים sonication בטמפרטורת החדר. מגוון של גדלי sonicator ו sonication עם או בלי חום זמינים מקמעונאי ציוד מדעי גדול.
  5. מדפי קסינה, שאמורים להיות עמידים למים, יוצבו באמבט sonication.
  6. ממס אושר כימי מכסה המנוע.

2. הכנת מדגם

  1. מניחים פח שקילה בעירה על סולם המעבדה ואז טרה.
  2. לשטוף את מרית המעבדה עם ממס, ולאחר מכן להשתמש בו כדי להעביר מסה מתאימה של מדגם לתוך פח שקילה, ולתעד את המסה.
    1. המסה של המדגם משתנה בהתאם לתוכן החומר האורגני שלה. חומר אורגני יחסית חומר רזה (בוץ ימי) עשוי לדרוש מספר גרם, בעוד חומר אורגני עשיר (רקמת עלה) עשוי לדרוש הרבה פחות.
  3. מעבירים את כל החומר בפח השקילה לחקירה בעירה, שקולה מראש ומסומנת. מכסים את הנקניקיון, ואז משליכים את פח השקילה.
  4. בצע שלבים 2.1 - 2.3 עבור כל דגימה שיש לחלץ.

3. חילוץ

  1. באמצעות פיפטה ונורה טרום בעירה, להעביר ~ 20 מ"ל של תערובת DCM:MeOH (9:1) לתוך כל מחילה (ביקואל צריך להיות בערך חצי מלא). לסכם בקבוקונים לפני המעבר לדגימה הבאה, כך הממסים נדיפים לא להתאדות.
    1. התנודתיות של DCM ו- MeOH שונות. אידוי של ממס מיצוי עקב בקבוקוני מדגם לא מכופתר יש את היכולת לשנות את הקוטביות שלה, ובכך החילוץ.
  2. מניחים את בקבוקוני הדגימה לתוך מתלה בקבוקונים עמיד למים.
  3. בדוק כי רמת המים באמבט sonication הוא רק עמוק מספיק כדי להטביע את בקבוקוני המדגם עד החלק העליון של ממס החילוץ. יותר מדי מים עלולים לגרום לבקבוקונים לצוף; מעט מדי מים עשויים למנוע מהדגימות להיות נסערות כראוי.
  4. מניחים את מתלה הוויאלי עם הדגימות בתוכו ישירות לתוך אמבט sonication.
  5. סוניקאט במשך 30 דקות בטמפרטורת החדר.
  6. הסר ארון תקשורת לדוגמה מ sonicator. אם לחלץ משקעים, תן לו להגדיר במשך 30 דקות כדי לאפשר יישוב להתרחש. אם לחלץ קבוצה נוספת של דגימות, לשים sonicator בשלב זה.
  7. הסר את תערובת DCM:MeOH מנגינה החילוץ, באמצעות פיפטה ונורה בעירה מראש, ולהכניס עוד מראש שקל, מראש בעירה, ומסומן 40 מ"ל בוויאל.
  8. חזור על 3.1 - 3.7 פי 3 עבור כל הדגימות.
  9. אפשר דגימות שחולצו להתייבש בבקבוקונים שלהם, כובעים כבויים, ובמכסה המנוע, מכוסה באופן רופף עם חתיכת נייר כסף. סמן כ'שאריות שחולצו' ואחסן.
  10. סמן את התמציות המשולבות עבור כל דגימה כ-TLE.

הצעד הראשון בפלאוקלימטולוגיה הוא לאסוף, או לחלץ, את הסמנים הביולוגיים מהמ משקעים שהם נמצאים בו. דגימות סביבתיות מורכבות מרכיבים לא אורגניים, כגון מינרלים, מים ומתכות, ורכיבים אורגניים הנוצרים על ידי אורגניזמים חיים באזור. לפני שמדענים יכולים להשתמש ברכיבים אורגניים אלה כדי להדגיש מידע על העבר, יש להסירם מסביבתם. Sonication, אשר משתמש גלים קוליים, הוא הפשוט ביותר והיקר ביותר של טכניקות אלה.

וידאו זה הוא חלק מסדרה על מיצוי שומנים בדם, טיהור, וניתוח משקעים. זה ימחיש מיצוי שומנים בדם על ידי אולטרסאונד ולהציג כמה יישומים של השיטה.

בגלל המגוון הרחב של סמנים ביולוגיים, אין ממס אחד ממוטב כדי לחלץ את כולם. זה מסוכם על ידי מה שנקרא "כמו מתמוסס כמו", לפיו מולקולות קוטביות יחסית להתמוסס בממסים קוטביים כגון dichloromethane, ומולקולות קוטב יותר להתמוסס ממסים קוטביים יותר כגון מתנול. תערובות ממס להפקת שומנים ספציפיים או קבוצות של שומנים מותאמים בדרך כלל אמפירית.

כדי להאיץ מיצוי ולהגדיל את התשואה, מערכת sonication משמש ליישם אולטרסאונד - גלים עם תדרים גדולים מ 20 kHz, בשילוב עם תערובת ממס. כאשר גלים אלה יוצרים קשר עם השלב האורגני הנוזלי, הם גורמים להיווצרות של מיקרו-חלוקים קצרי מועד של אדי ממסים הגדלים ומתמוטטים במהירות. על קריסה, בועות אלה לשחרר כמות עצומה של אנרגיה כמו גיסת מכנית, להקל על solubilization השומנים ולהגדיל באופן דרמטי את היעילות של החילוץ.

לאחר תהליך החילוץ ממס בסיוע אולטרסאונד, התוצאה היא הכנה תמצית גסה, הנקרא תמצית שומנים מוחלטת, כי הוא נתון טיהור נוסף כדי לאפשר בדיקה איכותית וכמותית של חתימות שומנים. עכשיו שאתה מבין כמה מהעקרונות העיקריים מאחורי מיצוי שומנים בדם על ידי sonication, מאפשר להעיף מבט בפרוטוקול כיצד ההליך מבוצע.

אסוף את חומרי המדגם הדרושים ממיקום נבחר. כמה דוגמאות הן לאקוסטרין ומשקעים ימיים, קרקעות יבשתיות, תרביות מיקרוביות או עלי צמחים. החומר שנאסף קפוא בן לילה. לאחר מכן הוא מיובש בהקפאה במייבש הקפאה במשך 2 עד 3 ימים. לרסק הומוגניזציה של דגימות מיובשות בהקפאה לפני החילוץ עם מרגמה ממס שטוף ועלי. כדי להסיר מזהמים אורגניים, יש דליקו בתנור את פיפטות הזכוכית, הבקבוקונים ופחיות השקילה הנדרשות. לאחר מתן אפשרות לכלי הזכוכית להתקרר בתנור, שוטפים את כלי המתכת בתערובת של דיכלורומתאן ומתנול. ברגע המדגם וכלי זכוכית מוכנים, הליך sonication יכול להתחיל.

מצעד זה ואילך, יש להגביר את כל המכולות וכלי הזכוכית לפני השימוש. מניחים את פח השקילה על קנה מידה ואר. לשטוף את מרית המעבדה עם תערובת ממס, ולאחר מכן, להשתמש בו כדי להעביר מסה מתאימה של דגימות מיובשות בהקפאה, הומוגני לתוך פח שקילה ולתעד את המסה. מעבירים בזהירות את המדגם השקול לחקירה עם תווית. באמצעות בקבוק התזה של DCM:MeOH, להוסיף מספיק כי המדגם מכוסה על ידי 1 עד 2 ס"מ של ממס, וכובע הבקבוקון. מניחים את הנקניקייה על מתלה עמיד למים, מוכן כעת ל- sonication. מניחים את המתלה ישירות לתוך אמבט sonication. בדוק כי מפלס המים באמבט sonication הוא רק עמוק מספיק כדי להטביע את בקבוקוני המדגם עד החלק העליון של ממס החילוץ. סוניקאט במשך 30 דקות בטמפרטורת החדר. לאחר sonication, להסיר את המדף מן sonicator. תן לבקבוקונים לשבת כדי לאפשר למשקיע להתיישב.

הסר את השלב העליון dichloromethane-מתנול מן מיקן החילוץ באמצעות pipette ונורה, ולהעביר לתוך עוד קדירה שקל וכותרת בינהול. חזור על תהליך sonication בסך הכל שלוש פעמים עבור כל מדגם. לאסוף את התמציות לתוך מקטורון אחד. אפשר דגימות שחולצו להתייבש בבקבוקונים שלהם, כובעים כבויים, ובמכסה המנוע, מכוסה באופן רופף עם חתיכת נייר כסף. תווית כמו "שאריות שחולצו" ולאחסן בממס החילוץ. עכשיו שהסמנים הביולוגיים חולצו, הם חייבים להיות מטוהרים לפני שניתוח יכול להתרחש.

Sonication מאיצה מספר תהליכי מיצוי ממס והוא נמצא בשימוש נרחב במחקרים גיאוכימיים. ארכיאולוגים רבים עובדים עם גיאוכימאים כדי לשחזר את הנסיבות הסביבתיות והתרבותיות שבהן חיו תרבויות אנושיות מוקדמות. כלי חרס, אחת ההמצאות האנושיות העתיקות ביותר, כאשר נחשפו, ניתן למצוא להכיל מאובנים מולקולריים שיורית מיין, אורז, או תוכן אחר שהיו מאוחסנים בעבר בתוך.

כדי לחשוף ראיות כימיות של חומרים נספגים על פני השטח, דגימות קטנות של כלי חרס הם sonicated בנוכחות ממיסים אורגניים ותרכובות שחולצו ניתן לזהות לאחר מכן במורד הזרם על ידי שיטות ספקטרוסקופיות. ניתוח מסוג זה מסייע לארכיאולוגים לזהות את סוגי המשאבים שהיו זמינים לאוכלוסיות קדומות ולשחזר את תנאי בית הגידול שלהם.

מיקרו-אצות פוטוסינתזה נמצאות במערכות אקולוגיות ימיות ומים מתוקים. מכיוון שהם גדלים בתקשורת המבוססת על מי ים ותרבותם תופסת אזורים קטנים יותר באופן משמעותי, הם נחקרים כעת באופן נרחב כחלופה מבטיחה לצמחים יבשתיים לייצור דלקים ביולוגיים.

כדי לחלץ שומנים מביומסה מיקרו-אגלית, חוקרים אלה מתארים מיצוי ממס בסיוע sonication. cavitation אקוסטי במהלך sonication ביעילות משבש קירות תאים מיקרו-גלגליים נוקשים על מנת לשחרר שומנים. טכניקות כאלה מסייעות לאפיון של מיקרו-אצות חדשות מהסביבה לייצור מקורות אנרגיה שאינם נפט.

הרגע צפית בהקדמה של ג'וב להפקת סמנים ביולוגיים בסיוע סוניקציה ממשתבים. הסרטונים הבאים יסבירו כיצד התמצית מטוהרת עוד יותר לניתוח.

תודה שצפיתם!

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

בסוף החילוץ, תמצית שומנים הכוללת (TLE) עבור כל מדגם ניכר. כל מקטורן מכיל את החומר האורגני שניתן לחלץ ממ משקעים, אדמה או רקמת צמח. TLEs אלה עכשיו ניתן לנתח ואת המרכיבים הכימיים שלהם מזוהים וכימות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Applications and Summary

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

סוגים שונים של סמנים ביולוגיים להקנות מידע על היבטים ספציפיים של מערכת כדור הארץ. לדוגמה, בחיתוליו, גיאוכימיה אורגנית עסקה בעיקר בהיווצרות, הגירה ושינוי של נפט, ורבים מהכלים הכימיים שהגיאוכימאים האורגניים משתמשים בהם כיום מבוססים על אותן חקירות ראשוניות. באמצעות חקירה של סוג של תרכובות הנקראות איזופרנואידים, בעלי תבנית פחמן חוזרת(איור 2),גילו מדענים כי הנפט כלל שרידים שהשתנו כימית של יצרנים עיקריים עתיקים, כגון פלנקטון באוקיינוס (המרה לנפט, איור 3) או ביצות כבול על היבשה (פחם, איור 4). כימאים בחברות נפט גדולות השתמשו ביחסים של מגוון תרכובות, שלכל אחת מהן קצב שינוי ידוע משלה, כדי להעריך את בן כמה הנפט, מאיפה הוא בא, ואם כדאי לנצל אותו. כיום מתגלים סמנים ביולוגיים חדשים, מזוהים ומאופיינים בדגימות מודרניות ועתיקות המנותחות במעבדות גיאוכימיה אורגניות ברחבי העולם. רבים מהיישומים של ימינו מבקשים לחלץ מידע סביבתי מסמנים ביולוגיים המתקבלים בדגימות מודרניות (עלים, אדמה, חיידקים, דגימות מים וכו ') על מנת להרחיב את התועלת של הסמן הביולוגי למשקעים עתיקים במאמץ לשחזר את האקלים, הסביבות והמערכות האקולוגיות של העבר. לדוגמה, הפצה של קבוצה של סמנים ביולוגיים הנקראים גליצריל-דיאלקל גליצרול-טטראת'רס (GDGTs בקיצור), המיוצרים על ידי חבילה של ארכאה וחיידקים, נמצאו משקעים מודרניים כדי לשנות באופן צפוי בתגובה לטמפרטורת האוויר או המים. לכן ניתן להשתמש בהפצת סמנים ביולוגיים אלה במשקעים עתיקים, או באמצעות סדרה של משקעים של גיל ידוע, כדי לשחזר את טמפרטורת האוויר והמים כמה מיליוני שנים אחורה.

Figure 2
איור 2. Isoprene כולל חמישה אטומי פחמן ושני קשרים כפולים. כאשר מתווספים יחד בתגובת הביוסינתזה, הם יכולים ליצור מולקולות מורכבות אבחון לנוכחות של חיים. לדוגמה, 2, 6,10,15,19-פנטמתיליקואזאן, נמצא בדרך כלל במחצלות ציאנובקטריאליות.

Figure 3
איור 3. הארת פלנקטון במלדיביים. זכויות יוצרים PawelG תמונה.

Figure 4
איור 4. ביצות כבול בגובה 4,500 מטר בהרי ההרים באקוודור. זכויות יוצרים ד"ר מורלי קרא

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter