Fossile skjeletter funnet i Barentshavet! Kan mikroskopiske organismer ha overlevd masseutryddelsen?
|
Fokuset hans er geokjemiske analyser av kildebergarter i Barentshavet og anvendelse av aldersspesifike biomarkører i petroleumssystemer.
Her er hans bidrag til formidlingskonkurransen 2018. Foto: Dag Inge Danielsen/UiO
|
Benedikt Lerch har doktorgrad i petroleumsgeokjemi og de to siste årene har han jobbet som postdoktor ved Institutt for geofag ved Universitetet i Oslo.
En dinoflagellat celle (10µm=0,01mm). Foto: Dr. Mona Hoppenrath, Tysk Senter for Biodiversitetsforskning
En kjemisk forbindelse med det vanskelige navnet «23,24-triaromatisk dimetylkolesteroid» ble oppdaget i sedimenter som er ca. 255 millioner år gamle.
Dette skaper forvirring, fordi egentlig skulle denne forbindelsen først ha dukket opp 15 millioner år senere, altså for ca. 240 millioner år siden.
Men hvorfor skulle man bry seg om 15 millioner år, som tilsvarer kun et øyeblikk på en geologisk tidsskala, gitt at jorden er 4,56 milliarder år gammel?
Jo, det er litt viktig og overraskende, fordi i dette tidsrommet ligger overgangen mellom de to geologiske tidsperiodene perm og trias, en overgang som markeres av en av de største masseutryddelsene i jordas historie.
Tyder tilstedeværelsen av denne forbindelsen kanskje på at bestemte organismer etablerte seg på jorda tidligere enn hittil antatt? Og at de overlevde denne masseutryddelsen?
Den ovennevnte kjemiske forbindelsen er karakteristisk for dinoflagellater (figuren over), som er en type mikroskopiske planteplankton.
Noen dinoflagellater danner en motstandsdyktig cyste, som kan bli bevart i sedimentære bergarter under begravingen. Slike mikroorganismer kan identifiseres ved hjelp av mikroskop.
Men hva gjør man hvis man ikke finner noen dinoflagellatcyster?
Heldigvis er det mulig å finne andre komponenter i sedimentære bergarter som kan tyde på en opprinnelig dinoflagellatforekomst. Dette gjør man ved hjelp av geokjemiske analysemetoder.
Geokjemiske analysemetoder brukes til å undersøke organisk rike sedimenter og oljer som inneholder skjult informasjon i form av biomarkører fra organismer som levde i den tiden det organiske materialet ble dannet.
En liten ekskursjon – biomarkører, hva er det egentlig?
Biomarkører er kjemiske komponenter som kan bli tilknyttet til det opprinnelig biologiske materialet, på samme måten en DNA-prøve kan bli tilknyttet til et menneske.
Selv om det opprinnelige organiske materialet forandrer seg i løpet av millioner år, for eksempel under begravingen av sedimentære bergarter på grunn av temperatur og trykk i undergrunnen, bevares altså visse molekylære strukturer, eller såkalte skjeletter.
Det kan hjelpe å visualisere en undersøkelse på dinosaurskjeletter. Dinosaurskjelettene har vært begravet i mange millioner år, men det er fortsatt mulig å rekonstruere dinosaurers art, størrelse og hva de spiste.
Den største forskjellen til analysen av dinosaurskjeletter er at molekylære skjeletter ikke kan sees med det mennesklige øye.
Den innledningsvis nevnte forbindelsen med det vanskelige navnet er klassifisert som en aldersspesifikk biomarkør. Det betyr at man bruker den for å datere bergarter eller oljer, når ingen andre metoder, som for eksempel undersøkelser av mikroorganismer, kan anvendes.
Ideen bak anvendelsen av denne aldersspesifikke biomarkøren er ganske enkel:
- Finner man denne forbindelsen i sedimenter eller oljer, så betyr det at de er 240 millioner år gamle eller yngre.
- Finner man ikke denne forbindelsen i sedimenter eller oljer, så er de eldre enn 240 millioner år.
Tilbake til fortiden
Biomarkører kan benyttes til å reise tilbake til fortiden. En molekylær tidsmaskin.
Ved hjelp av biomarkører er det eksempelvis mulig å tegne et bilde av hvordan det har vært i Norge for mange millioner år siden tilbake. Mens noen biomarkører peker på organismer som levde i havet, henviser andre til organismer som levde på land.
Samtidig kan det også undersøkes klimavariasjoner over geologiske tidsperioder.
Med denne kunnskapen i bakhodet kan vi vende tilbake til starten.
Hvorfor er det nå såpass viktig at den kjemiske forbindelsen med det vanskelige navnet ble funnet i bergarter av perm alder som er ca. 255 millioner år gamle?
Dette funnet kan nemlig tyde på at de første dinoflagellatene allerede levde i noen avsetningsmiljøer, såkalte økologiske nisjer, som var tilpasset deres behov.
Derfor foreslo mine medforfattere og jeg i en nylig publisert artikkel at dinoflagellater må ha vært tilstede allerede i sen perm for 255 millioner år siden, og ikke først 15 millioner år senere, i trias.
Dette forskningsresultatet innebærer at man kanskje må se på nytt på evolusjonen av dinoflagellater, og ta i betraktning at noen organismer overlevde den store masseutryddelsen ved overgangen fra perm til trias for 252 – 249 millioner år siden.
Det opprinnelige målet med studien var å bestemme alderen til en olje fra Barentshavet.
Studien viser hvordan forskning med oljer og «molekylskjeletter» kan bidra til ny innsikt og økt forståelse av geologiske prosesser, utviklingshistorien til dinoflagellater og klimavariasjoner.
