Imágenes de microscopio electrónico de agujas gigantes. Las agujas tienen una forma cilíndrica y algunas se estrechan hacia un extremo del cristal. Crédito:Courtney Wagner, Ioan Lascu y Kenneth Livi.
Hay fósiles encontrado en sedimentos marinos antiguos y compuesto por no más de unas pocas nanopartículas magnéticas, que nos puede decir mucho sobre el clima del pasado, especialmente episodios de calentamiento global abrupto. Ahora, investigadores que incluyen a la estudiante de doctorado Courtney Wagner y al profesor asociado Peter Lippert de la Universidad de Utah, han encontrado una manera de recopilar la valiosa información de esos fósiles sin tener que triturar las escasas muestras en un polvo fino. Sus resultados se publican en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .
"Es muy divertido ser parte de un descubrimiento como este, algo que puede ser utilizado por otros investigadores que estudian magnetofósiles e intervalos de cambio planetario, ", Dice Wagner." Este trabajo puede ser utilizado por muchos otros científicos, dentro y fuera de nuestra comunidad especializada. Esto es muy emocionante y gratificante ".
El nombre "magnetofósil" puede traer a la mente imágenes de los X-Men, pero la realidad es que los magnetofósiles son fósiles de hierro bacterianos microscópicos. Algunas bacterias producen partículas magnéticas 1/1000 del ancho de un cabello que, cuando se ensambla en una cadena dentro de la celda, actuar como una brújula a nanoescala. Las bacterias llamadas "bacterias magnetotácticas, Luego, pueden usar esta brújula para alinearse con el campo magnético de la Tierra y viajar de manera eficiente a sus condiciones químicas favoritas dentro del agua.
Durante algunos períodos en el pasado de la Tierra, a principios y mediados de la época del Eoceno desde hace 56 a 34 millones de años, algunos de estos imanes producidos biológicamente crecieron a tamaños "gigantes", aproximadamente 20 veces más grande que los típicos magnetofósiles, y en formas exóticas como agujas, husillos puntas de lanza y balas gigantes. Debido a que las bacterias usaron su supersentido magnético para encontrar sus niveles preferidos de nutrientes y oxígeno en el agua del océano, y debido a que los magnetofósiles gigantes están asociados con períodos de cambio climático rápido y temperatura global elevada, pueden decirnos mucho sobre las condiciones del océano durante ese rápido calentamiento, y especialmente cómo esas condiciones cambiaron con el tiempo.
Previamente, La extracción y análisis de estos fósiles requirió triturar las muestras en un polvo fino para obtener imágenes de microscopía electrónica. "El proceso de extracción puede llevar mucho tiempo y resultar infructuoso, la microscopía electrónica puede ser costosa, y la destrucción de muestras significa que ya no son útiles para la mayoría de los otros experimentos, ", Dice Wagner." La recolección y el almacenamiento de estas muestras requieren personal especializado, equipamiento y planificación, por eso queremos conservar todo el material que podamos para estudios adicionales ".
Entonces Wagner, Lippert y sus colegas, incluidos Ramon Egli del Instituto Central de Meteorología y Geodinámica e Ioan Lascu en el Museo Nacional de Historia Natural, encontré otra manera. Usando muestras de sedimentos recolectadas en Nueva Jersey, diseñaron una nueva forma de realizar un análisis llamado mediciones FORC (curva de inversión de primer orden). Con estas medidas magnéticas de alta resolución, encontraron que la firma magnética de los magnetofósiles gigantes era distintiva, lo suficiente como para que la técnica pudiera usarse en otras muestras para identificar la presencia de los fósiles. "Las mediciones de FORC sondean la reacción de las partículas magnéticas a los campos magnéticos aplicados externamente, permitiendo discriminar entre diferentes tipos de partículas de óxido de hierro sin verlas realmente, "dice Egli.
"La capacidad de encontrar rápidamente conjuntos de magnetofósiles gigantes en el registro geológico ayudará a identificar el origen de estos inusuales magnetofósiles, "escriben los investigadores, así como la ecología de los organismos que los formaron. Esto es importante, Wagner dice:porque no se conocen organismos vivos que formen magnetofósiles gigantes en la actualidad, y todavía no sabemos qué organismos los formaron en el pasado. "Los organismos que produjeron estos magnetofósiles gigantes son absolutamente misteriosos, pero esto deja abiertas interesantes vías de investigación para el futuro ", añade Lascu.
Más allá de eso, aunque, la información contenida en los magnetofósiles ayuda a los científicos a comprender cómo respondieron los océanos a los cambios climáticos pasados y cómo nuestro océano actual podría responder al calentamiento en curso.