US Ads

понедельник

Аминокислотный способ датирования прошлого

Аминокислотная временная капсула как новый способ датирования прошлого.

Недавно ученые из Университета Йорка (Йорк, Северный Йоркшир, Великобритания), с помощью аминокислотной временной капсулы, провели крупнейшую программу по исследованию британского геологического четвертичного периода, насчитывающего около трех миллионов лет.

Это стало первым результатом широкого применения уточненной 40-летней техники аминокислотной геохронологии. Этот метод был разработан в лабораториях BioArCh университета Йорка и позволяет с большой точностью измерять пробой (развал) замкнутой системы белка в раковинах ископаемых улиток. Кроме того, данный метод предоставляет возможность датировки археологических и геологических объектов.

В настоящее время Британия имеет поистине беспрецедентный набор записей по изучению наземных отложений четвертичного геологического периода, богатого различными ископаемыми. Эти записи включают в себя относительно длительные ледниковые эпизоды, известные под названием ледникового периода или Ice Age. Так же эти записи перемежаются с более короткими межледниковыми периодами, когда температура окружающей среды могла превысить современное значение.

Ранее межледниковые отложения слишком часто доказывали, что их трудно связать с глобальными климатическими сигналами, потому что они просто представляли собой небольшие изолированные экспозиции, время от времени обнаруживаемые в местах карьерных разработок.

Использование нового метода, известного как аминокислотная рацемизация (химический процесс преобразования одного вещества в смесь), позволяет связать климатические записи из глубоководных осадочных пород и ледяных кернов с ответной реакцией растений и животных, включая человека, на изменение климата в течение последних трех миллионов лет. Результаты этого исследования были опубликованы в одном из номеров британского общенаучного журнала о природе Nature за 2011 год.

Новый метод был разработан доктором Кирсти Пинкмэном (Dr Kirsty Penkman) с кафедры химии, вместе с профессором Мэтью Коллинзом (Prof. Matthew Collins) с кафедры  археологии, в британском университете Йорка. В основе метода лежит измерение степени деградации белков в известковых ископаемых, таких как раковины моллюсков. Метод основан на анализе внутри-кристаллических аминокислот (строительных блоков белков), присутствующих в ископаемых жаберных крышках (это такой небольшой "люк", который улитка использует, чтобы отгородить себя внутри раковины от своей оболочки) у пресноводных брюхоногих моллюсков Битиний. В итоге британцы получили первый такой метод, который может точно и аккуратно датировать широкий спектр мест в течение геологического периода времени.

По опубликованным словам доктора Пинкмэна, аминокислоты надежно сохраняются в пределах кристаллов карбоната кальция в жаберных крышках. Эта кристаллическая клетка защищает белок от внешних факторов окружающей среды, поэтому степень внутренней деградации белка позволяет определить возраст образцов. В сущности, они представляют собой временную капсулу белка.

Британские ученые использовали эту структуру, чтобы она подробно рассказала им, как растения и животные реагировали на ледниковый и межледниковый периоды, и также для того, чтобы помочь создать модель заселения Британских островов человеком, так как существует мнение, что эти острова были покинуты людьми в период последнего межледниковья.

Исследование проводилось в тесном сотрудничестве с палеонтологом доктором Ричардом Присом (Dr. Richard Preece) с кафедры зоологии Кембриджского университета. В общей сложности ученые изучили и рассмотрели 470 ископаемых останков в 71 месте в Великобритании и в трех местах в континентальной Европе. Метод оказался весьма надежным. Ученые получили полезный результат в более 98 процентах проб, что привело к образованию крупнейшей геохронологической программы британского плейстоцена (эпохи четверичного периода, начавшейся несколько миллионов лет назад).

По опубликованным словам профессора Коллинза, когда они начинали эту работу в 2000 году, они полагали, что это будет относительно простой способ определения хорошего материала для знакомства, но первые 3 года исследований оболочки показали, что стабильность самого минерала имеет жизненно важное значение. В итоге крошечный люк улитки оказался для британских ученых ключом к успеху.

По опубликованному мнению доктора Приса, жаберные крышки ископаемых распространены в четвертичных отложениях по всему миру, поэтому новый метод может быть использован для создания региональной хронологии Ледникового периода в разных местах планеты, придавая этому огромный международный масштаб.

Как отмечалось в публикации, жизненно важное значение для исследования имело междисциплинарное сотрудничество с учеными четвертичного периода. Основная группа ученых была связана с исследователями из кафедры географии университета Дарема (University of Durham); Института археологии и античности при Бирмингемском университете (University of Birmingham); Института археологии при Университетском  колледже Лондона (University College London); Нидерландского Центра по сохранению биоразнообразия в городе Лейден (Голландия) и отделом палеонтологии Музея естественной истории.

Согласно публикации, исследование и анализирование было совместно профинансировано британской государственной Комиссией по историческим зданиям и памятникам Англии (English Heritage), британским советом по исследованию окружающей среды (Natural Environment Research Council) и крупнейшим британским поставщиком неправительственного финансирования научных исследований Wellcome Trust. Так же, это исследование явилось вкладом в проект древних человеческих занятий Британии (Ancient Human Occupation of Britain, AHOB), финансируемый трастом Leverhulme Trust.

Ссылки

Dr Kirsty Penkman personal page
http://www.york.ac.uk/chemistry/staff/academic/o-s/kpenkman/

York's BioArCh laboratories home page
www.york.ac.uk/palaeo/facilities/bioarch/

Ancient Human Occupation of Britain (AHOB) home page
http://www.ahobproject.org/