Fosili ne dolaze uvek u velikim pakovanjima veličine dinosaurusa. Mikrofosili se odnose na tip fosila koji je toliko mali da se može uočiti samo mikroskopom. Ovi mikrofosili nam mogu pomoći da razumemo kada i kako su rani oblici života razvili suštinske karakteristike – što nam na kraju omogućava da proučavamo evoluciju života.
U cilju analize ovih mikrofosila, istraživački tim predvođen Akizumi Išidom sa Univerziteta Tohoku, u saradnji sa stručnjacima sa Univerziteta u Tokiju i Univerziteta Koči, razvio je pionirski metod analize. Nalazi su objavljeni u časopisu Naučni izveštaji 20. septembra 2024.
„Da bi analizirali mikrofosile, naučnici moraju da otkriju male količine kritičnih elemenata kao što su fosfor i molibden“, objašnjava Išida, „Međutim, do sada se ovo pokazalo izazovnim“.
Njihov rad se fokusira na mikrofosile Gunflint stare 1,9 milijardi godina, koji su poznati kao „standard“ proučavanja mikrofosila. Tim je primenio novi pristup fiksirajući ove mikrofosile na posebno obloženo staklo (ITO-staklo), omogućavajući integrisana posmatranja pomoću optičke i elektronske mikroskopije.
ITO-staklo je staklena ploča obložena tankim slojem indijum-kalaj oksida (ITO). Ovaj provodni premaz od metalnog oksida nije pogodan samo za elektronsku mikroskopiju i sekundarnu jonsku masenu spektrometriju (SIMS), već omogućava i optičko posmatranje. Zbog svoje providnosti može se ispitati unutrašnja struktura mikrofosila.
Ova metoda je takođe omogućila preciznu detekciju elemenata u tragovima unutar mikrofosila. Drugim rečima, bio je u stanju da jasno otkrije pravu količinu kontrasta u odnosu na osnovni nivo pozadinske „buke“. Fosfor se takođe prirodno nalazi u sedimentnim stenama, na primer, tako da je važno znati razliku.
Prevazilaženjem smetnji od elemenata i materijala dobijenih iz stena koji se koriste za montiranje fosila, istraživači su uspešno identifikovali izuzetno niske nivoe fosfora i molibdena pomoću NanoSIMS-a (sekundarni maseni jonski spektrometar visoke prostorne rezolucije). Ovaj uređaj omogućava snimanje skoro svih elemenata osim plemenitih gasova sa ultra visokom prostornom rezolucijom manjom od jednog mikrona.
Njihova analiza fosfora viđenog duž kontura mikrofosila otkrila je da su ovi drevni mikroorganizmi već imali fosfolipidne ćelijske membrane slične onima koje se nalaze u savremenim organizmima. Pored toga, prisustvo molibdena u mikrofosilnim telima ukazuje na postojanje mogućih metaboličkih enzima koji fiksiraju azot, što je u skladu sa prethodnim izveštajima koji su ove mikrofosile identifikovali kao cijanobakterije.
Ovaj inovativni protokol je jedinstven po svojoj sposobnosti da pruži konzistentna zapažanja i analize na istom uzorku. Nudi značajan napredak u razumevanju kako je život evoluirao na Zemlji, pružajući direktne dokaze o ćelijskim membranama i metaboličkim procesima u drevnim mikroorganizmima.
Ova tehnika je primenljiva ne samo na mikrofosile već i na rane Zemljine geološke uzorke sa minimalnim organskim materijalom. Otvara puteve za analizu čak i starijih geoloških perioda. Pored toga, proširuje se na elemente u tragovima kao što su bakar, nikl i kobalt, koji mogu otkriti metaboličke obrasce.
Očekuje se da će nalazi postaviti nove standarde u istraživanju evolucije u ranom životu i na kraju doprineti odgovoru na duboka pitanja o tome kada i gde je život nastao i kako je evoluirao na Zemlji.
