Вопрос к химикам

[macroevolution]

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.

Comments

[overscience-mes.livejournal.com]

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

[gineer.livejournal.com]

"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

[shultz-flory.livejournal.com]

Негодую. Это жестокое обращение с животными!
Извините, по делу сказать нечего.

[russian-o.livejournal.com]

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.

[Сергей Матиясевич (from livejournal.com)]

Если на стадии широкого светлого слоя вытащить рачков - они живые?

[levgilman.livejournal.com]

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.

[prokhozhyj.livejournal.com]

А то не жир?

[epoxyde.livejournal.com]

Газ разложения?
Сероводорода немного?
Не покапать ли на местную пробу каолина солями свинца?
Но это точно что-то диффундирует.

[xottabych.livejournal.com]

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.

[gegmopo4.livejournal.com]

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.

[myugor.livejournal.com]

Еще вариант - вокруг ваших трупиков идет ацетогенез (плюс, возможно, брожение) - получаются кислоты и метаногенез - выделяется метан. Редокс-потенциал после сульфатредукции как раз подходящий. Метан потихоньку увлекает кислоту вверх. Если метана будет много, газ может начать разрывать осадок.

[levgilman.livejournal.com]

Про происхождение струек пришла ещё идея. Рачок, разлагаясь, теряет объём, ближайший участок глины в него проваливается, на место этого участка проваливается следующий, и так далее. Фактор, вызывающий побеление, может перемещаться как непосредственно в ходе этого процесса, так и воспользовавшись образовавшимся, возможно, при этом проходом.

[epoxyde.livejournal.com]

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?

[epoxyde.livejournal.com]

Кстати, попробуйте полностью изолировать систему от окружающего воздуха.

[elenanaimark.livejournal.com]

Кажется, я придумала, как проверить гипотезы о кислоте, спиртах и жире. Нужно аккуратно ввести снизу через парафиновую пробку (шприцем, вероятно, получится) по капле того, другого и третьего. Так, чтобы капли оказались около стенок пробирки, чтобы процесс можно было увидеть. И дальше посмотреть, как они будут себя вести в глинистом осадке в имеющихся условиях. И как я до этого раньше не додумалась! Можно ввести смесь этих веществ.
Пока что были выдвинуты следующие содержательные идеи: 1) кислоты окисляют сульфиды; проверить рН, проверить количественное соотношение Fe2+/Fe3+. Относительно первого поступило предложение о помощи, а для второго предложена схема проверки. Супер! 2)наверх поднимаются жиры (липиды) или спирты. Схемы проверки не предложено, кроме рН, но рН не разрешит вопрос о составе поднимающейся жидкости. 3) фотографировать пробирки с кусочком белой бумажки рядом, чтобы проще было выравнивать баланс белого . Принято. Другие идеи нужно еще обдумать. Если кому интересно, могу сообщать по мере получения дополнительных результатов.
Все вопросы о метаболических процессах, которые могут привести к появлению белых пятен, следует отложить до появления каких-то результатов о составе растворов светлого верхнего слоя и соответственно, светлых пятен. Правильно?

[0nothing1.livejournal.com]

Я видел неокаменелую юрскую губку: была найдена, при строительстве, по-моему, Днепрогэса главным геологом. Мыться ей было нельзя, но это был и не камень. Как-то ее показали какому-то палеонтологу и он сказал что-то вроде: "этого не может быть, но я держу ее в руках!" Били и записные книжки того геолога - Борис Владимирович Пясковский, его звали, работал в Гидропроекте - где описывалось, где именно он нашел. Он также рисовал недурные пейзажики маслом - описывал все, где был - так вот, они сейчас в каком-то музее, краеведческом, что ли, видел в интернете, а они хранились вместе с той губкой. Так что может, и ее сдали в музей.

[avak-avakyan.livejournal.com]