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] overscience-mes.livejournal.com 2012-02-03 04:13 pm (UTC)(link)
мой еще не проснувшийся мозг в качестве первой тупой идеи выдал кислоту, разрушенные клетки сильно закисляют среду
в качестве второй, редокс радикалы, но, имхо, для них пятнышки великоваты будут

[identity profile] gineer.livejournal.com 2012-02-03 04:37 pm (UTC)(link)
"струйки" скорее всего какой-то газ... может СО2
вроде ни у каких других веществ не может наблюдатся такое "антигравитационное" поведение.
бактерии тоже вроде таким не грешат

[identity profile] shultz-flory.livejournal.com 2012-02-03 04:40 pm (UTC)(link)
Негодую. Это жестокое обращение с животными!
Извините, по делу сказать нечего.

[identity profile] russian-o.livejournal.com 2012-02-03 04:53 pm (UTC)(link)
Похоже, что они, извините, протухли. Все ведь было не стерильно. То, что кислорода нет, еще ни чего не значит т.к. полно всяких анаэробов. Ни кто не делает консервы просто путем закручивания банки.

Могу посоветовать расковырять сосуд и глянуть в микроскоп, что там плавает и в каких количествах. Если и правда протухло, то надо думать, какие природные факторы могут способствовать естественной консервации и пытаться их воссоздать.

[identity profile] Сергей Матиясевич (from livejournal.com) 2012-02-03 04:55 pm (UTC)(link)
Если на стадии широкого светлого слоя вытащить рачков - они живые?

[identity profile] levgilman.livejournal.com 2012-02-03 05:02 pm (UTC)(link)
Возможно, на эффект влияют движения самих рачков, пока живы, а также пространственная организация организмов-потребителей. Предлагаю попробовать с мёртвыми (а лучше - парализованными) рачками, а также варианты с прокариотическими/эукариотическими антибиотиками. Ещё - видоизменив эксперимент так, чтобы осадок оказался механически зафиксирован, переворачивать трубки на разных стадиях. А вся химия - только после этого.

[identity profile] prokhozhyj.livejournal.com 2012-02-03 05:40 pm (UTC)(link)
А то не жир?

[identity profile] epoxyde.livejournal.com 2012-02-03 06:11 pm (UTC)(link)
Газ разложения?
Сероводорода немного?
Не покапать ли на местную пробу каолина солями свинца?
Но это точно что-то диффундирует.

[identity profile] xottabych.livejournal.com 2012-02-03 06:25 pm (UTC)(link)
Как гипотеза - восстановление Fe(III), обычной примеси в каолините, до Fe(II) железозависимыми анаэробами, каким-нибудь Geobacter, а органика рачков используется как источник углерода. Каолинит при этом светлеет, и вырабатывается CO2, который утекает струйкой наверх, и с собой может уносить как растворимые соли железа(II), так и бактерий, поэтому в верхнем слое осветление идет интенсивнее.
ext_605364: geg MOPO4 (Default)

[identity profile] gegmopo4.livejournal.com 2012-02-03 06:29 pm (UTC)(link)
Или жидкость с плотностью, меньше плотности воды. Или даже не жидкость (хотя для всплытия твёрдых частиц понадобилось бы больше времени, думаю).

[identity profile] xottabych.livejournal.com 2012-02-03 06:31 pm (UTC)(link)
Ну и проверить можно качественной реакцией на Fe2+/Fe3+ или ЭПРом каким-нибудь

[identity profile] gineer.livejournal.com 2012-02-03 06:34 pm (UTC)(link)
там глина
какая еще жидкость будет подниматся вверх???
тем более что она там не фракцией, а мелкими вкрапалениями

[identity profile] flavorchemist.livejournal.com 2012-02-03 06:35 pm (UTC)(link)
Очень похоже что так

[identity profile] gineer.livejournal.com 2012-02-03 06:36 pm (UTC)(link)
а наличие бактерий объязательно?
органика, она ведь и сама по себе энергонасыщена и будет как-то распадатся.
ext_605364: geg MOPO4 (Default)

[identity profile] gegmopo4.livejournal.com 2012-02-03 06:56 pm (UTC)(link)
Глина-то не сухая, это осадок под водой. CO2, кстати, тяжелее воздуха.

Это не химия, это просто физика.

[identity profile] gineer.livejournal.com 2012-02-03 07:01 pm (UTC)(link)
дык, в том и дело что физика.
жидкости не имеют свойства подниматся в вверх,
у них более тяжолая фракция выдавливает наверх легкую.
а не легкая подниматеся.
ext_605364: geg MOPO4 (Default)

[identity profile] gegmopo4.livejournal.com 2012-02-03 07:03 pm (UTC)(link)
Кстати, возникает вопрос — светлые пятна и струи вверх формируются по всему объёму или только у стеклянной стенки? А доступ света учли? Как бы разрезать эту колбаску и исследовать в 3D.
ext_605364: geg MOPO4 (Default)

[identity profile] gegmopo4.livejournal.com 2012-02-03 07:14 pm (UTC)(link)
Сила Архимеда называется. ;) По действию неотличима от силы тяжести (для несжимаемых веществ). Сила тяжести больше — опускается вниз, Архимеда — всплывает вверх.

Вот вода и выдавливает «жир» наверх.

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-03 07:27 pm (UTC)(link)
Да, эта идея у меня сразу появилась. Для ее проверки я отделила верхний слой от среднего и нижнего и собираюсь измерить рН. Первая попытка сделать это оказалась неудачной - прибор сломался. Есть ли ккие-то еще идеи, как это можно проверить?

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-03 07:28 pm (UTC)(link)
Газ было бы видно, хотя бы в виде маленьких пузырьков, а их нет.

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-03 07:30 pm (UTC)(link)
Естественно, протухли. Палеонтологи вообще имеют дело с давно протухшими организмами. Которые протухают именно потому, что не стерильно. Вот я и думаю, что может быть природным консервантом. В микроскоп я, конечно, заглянула. Плавает там много чего, но главное, что каолинит выступает как адсорбент.

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-03 07:33 pm (UTC)(link)
Рачки, конечно же, умерли. Их сажали живыми, чтобы они равномернее распределились по осадку. Эти рачки живут в соленых озерах, а в пресной воде они могут жить три-четыре часа. Так что примерно через три часа после начала эксперимента они все сдохли.

[identity profile] overscience-mes.livejournal.com 2012-02-03 07:34 pm (UTC)(link)
dlya nachala ya by zakopala v sredu krupinku limonnoy kisloty i posmotrela budet effect ili net

tol'ko chto chitala vashu recenziyu na gazete

[identity profile] levgilman.livejournal.com 2012-02-03 07:34 pm (UTC)(link)
"Тяжелее воздуха" - это-то какое имеет значение?

[identity profile] elenanaimark.livejournal.com 2012-02-03 07:37 pm (UTC)(link)
Какая жидкость? И как проверить? Спирты? Эфиры? Что там еще легче воды?

Page 1 of 5