macroevolution: (Default)
macroevolution ([personal profile] macroevolution) wrote2012-02-03 07:55 pm

Вопрос к химикам

Коллеги, кто знает химию (или биохимию, или микробиологию?), помогите, пожалуйста, бедным палеонтологам разобраться с экспериментом. Эксперимент тафономический - попробовали захоронить маленьких рачков в осадке и посмотреть, что с ними будет. Вот письмо от Елены Наймарк:

Уважаемые коллеги, обращаюсь к вам за помощью и надеюсь, что этот вид инернетного brain-storming станет новым способом решать научные задачи. Я сейчас занимаюсь проблемой сохранения мягких тканей в ископаемом состоянии по типу знаменитых эмбрионов Доушаньтуо или как в Burgess shale biota.
Были поставлены эксперименты с захоронением рачков Artemia salina в природных каолинитах. Каолиниты – напомню, глины белого цвета. В суспензию каолинита, приготовленную с пресной отстоянной водой (не дистилированной), в высокие стеклянные трубки были опущены рачки (живые, одного возраста, первой стадии линьки), трубки закрыли парафином и закрыли от света. Каолинит со временем осел, а рачки распределились по толще осадка. Их хорошо видно сквозь стекло трубки, так как они оранжевого цвета. Осадок довольно быстро стал темно-серого цвета, но вокруг каждого рачка сформировалось светлое пятно. В течение месяца картина становилась все более контрастной. Затем от верхних светлых пятен вверх потянулись тонкие светлые струйки. Со временем, то есть в течение двух недель эти струйки стали видны у большинства светлых пятен. Через три месяца только пятна в самом нижнем слое осадка оставались округлыми без струек. Одновременно в самой верхней части осадка формировался светлый слой, его толщина со временем увеличивалась. Мой вопрос заключается в том, чтобы расшифровать природу этих светлых пятен вокруг рачков. Мне явно не хватает знаний по микробиологи и биохимии, нужно было не прогуливать лекции в свое время. Что за химические и биохимические процессы сформировали эти пятна? Почему с течением времени от них потянулись вверх тонкие струйки? Какие могут быть тесты, чтобы проверить предположения? Все процессы протекают в бескислородной или микрокислородной среде, иначе темный осадок, который обеспечивается присутствием сульфидов, посветлел бы. Кстати он быстро, примерно за час, светлеет, когда его открывают и переносят в обычные комнатные условия. Я дала фотографии экспериментов, сделанных примерно через 2,5 месяца инкубации.


Здесь хорошо видны тонкие струйки, которые тянутся от светлых пятен. Наверху видно начало формирования светлого слоя.



Здесь светлый слой уже широкий



Светлые пятна вокруг оранжевых рачков.


[identity profile] myugor.livejournal.com 2012-02-03 08:50 pm (UTC)(link)
Только тогда не "жир", а спирт или ацетон.

[identity profile] epoxyde.livejournal.com 2012-02-03 09:07 pm (UTC)(link)
Если есть в среде свободный S(2-)-анион, соли свинца растворимые его проявят черной окраской.
Но если он там и так есть, то тогда, наверно, и нет смысла проявлять.

[identity profile] myugor.livejournal.com 2012-02-03 09:08 pm (UTC)(link)
Вряд ли сероводород. Либо азот, либо водород, или метан. Все три гораздо хуже растворимы, чем сероводород и CO2. Проверить - газовой хроматографией.

[identity profile] epoxyde.livejournal.com 2012-02-03 09:10 pm (UTC)(link)
Почему бы просто не сделать анализ проб?
Очевидно же, что источником изменений являются мертвые A. salina. Т. е. они либо сами являются источником фактора, либо кто-то вырабатывает его за счет разложения трупов рачков.
И тогда уже по факту полного анализа рассуждать. Да?

[identity profile] myugor.livejournal.com 2012-02-03 09:12 pm (UTC)(link)
Метан - газовой хроматографией, но не знаю, хватит ли объема. Кислоты качественно по pH.

[identity profile] epoxyde.livejournal.com 2012-02-03 09:15 pm (UTC)(link)
Чистоты для нужно бы вообще провести обработку среды, простерилизовать ее. Чтобы исключить влияние бактерий. Хотя, в таком случае будет ли эксперимент отражать реальный процесс?

[identity profile] epoxyde.livejournal.com 2012-02-03 09:18 pm (UTC)(link)
А разве вода с растворенным кислородом в ней не будет обратно окислять Fe(II) в Fe(III)? Нужна кислая среда, да еще и с израсходованным кислородом (хотя, подходит - разложение съело кислород, а вокруг образовался "пузырь" с pH<7... Что-то я торможу.

[identity profile] epoxyde.livejournal.com 2012-02-03 09:20 pm (UTC)(link)
Кстати, попробуйте полностью изолировать систему от окружающего воздуха.
ext_605364: geg MOPO4 (Default)

[identity profile] gegmopo4.livejournal.com 2012-02-03 09:20 pm (UTC)(link)
Да, это могло бы объяснить диффузию в этом направлении без помощи силы Архимеда. Но светлый слой вверху свидетельствует о накоплении этого фактора именно в верхней части (а струи — это лишь следы, оставшиеся в процессе всплытия). И вот ещё. Если светлый слой собирается в верхней части осадка, но ниже остальной части воды, значит это не просто вещество, легче воды, это скорее некий фактор, приводящий к посветлению осадка (если полоса — это в основном каолинит). Или вещество тяжелее воды, но легче каолинита.

[identity profile] si14.livejournal.com 2012-02-03 10:06 pm (UTC)(link)
Кладите в кадре рядом с пробиркой лист бумаги А4, поможет выровнять баланс белого :)

[identity profile] tamgdenasnet.livejournal.com 2012-02-03 10:16 pm (UTC)(link)
У меня таже гипотеза! Как проверить: убрать бактерии по максимуму и повторить (с контрольным экспериментом). (Прокалить глину, прокипятить воду, заполнить все под азотом). Если не поможет (т.е. бактерии в самих рачках), засунуть последних под долгий рентген. ЕМНИП, есть анаэробные бактерии сидящие на диете не из Fe(III), а Mn(IV); хотя железо более вероятно.

[identity profile] macroevolution.livejournal.com 2012-02-04 04:08 am (UTC)(link)
там вообще-то воздуха над столбиком воды примерно 2 мм, а сверху парафиновая крышка. Так что систему можно считать изолированной

[identity profile] macroevolution.livejournal.com 2012-02-04 04:10 am (UTC)(link)
да, правильно, только какой анализ? На что?

[identity profile] leolion-1.livejournal.com 2012-02-04 06:09 am (UTC)(link)
Я оставлю Вам свой телефон через службу личных сообщений.
У меня есть несколько версий, но я полагаю, что до проведения ряда стандартных аналитических процедур гадать совершенно бессмысленно.
В данном случае, строить какие-то рабочие предположения о химических изменениях, которыми действительно можно руководствоваться в дальнейшем, можно только на основании результатов измерений.

[identity profile] levgilman.livejournal.com 2012-02-04 07:09 am (UTC)(link)
Точно ли это всплывающий фактор? Или другой фактор, исходящий от поверхности (скорее всего - аэробный процесс в результате плохой закупорки)?
Проверка - 1. обеспечить надёжную анаэробность внешними по отношению к трубке средствами 2. вставить в осадок наискосок плоскую, а лучше - желобчатую, легко разрезаемую перегородку (не пористую).

[identity profile] levgilman.livejournal.com 2012-02-04 07:27 am (UTC)(link)
Для образования азота нет подходящего для данной ситуации процесса. А прверка - масс-спектрометрией. Газовая хроматография тут ни к чему, да она для газов вряд ли и существует.

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-04 07:29 am (UTC)(link)
ну, доступа к газовой хроматографии у меня нет. И без того мне приходится по дороге осваивать кучу различных методик и искать к приборам доступ, а это не так просто. Приборы и соответствующие знатоки сидят по разным институтам, к каждому нужно как-то подобраться. Если еще учесть отсутствие денег на исследования

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-04 07:34 am (UTC)(link)
Какую "биохимию" будем проверять? Нужны какие-то конкретные идеи. Если расковырять, то нужно уже сразу иметь представление, что будем с этим делать, так как на воздухе эта "биохимия" быстро меняется. Нужно все приготовить заранее.

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-04 07:35 am (UTC)(link)
НЕ будет.

[identity profile] prokhozhyj.livejournal.com 2012-02-04 07:37 am (UTC)(link)
Ну вот то же жир хотя бы...

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-04 07:45 am (UTC)(link)
Ну... какая-нибудь денитрификация в анаэробных условиях... может быть источником молекулярного азота

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-04 07:46 am (UTC)(link)
Все равно попробую проверить, спасибо. Осталось только соли свинца добыть... У нас в институте таких не водится

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-04 07:50 am (UTC)(link)
Можно рачков просто прокипятить вместе с водой, долгий рентген не обязателен. Попробую, наверное. Вообще-то это проделывал еще Пастер, году эдак в 1861. Марганец в пробе не обнаруживается. Немного никеля было, немного железа. Больше ничего.

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-04 07:54 am (UTC)(link)
фотографии делались на фоне белого листа, так что при подготовке публикации я , конечно, все поправлю. Но спасибо за дельный совет.

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-04 07:57 am (UTC)(link)
Да, так и есть

Page 3 of 5