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Los fósiles de magneto son una máquina del tiempo para la crisis climática

Cuando piensas en un imánPuede imaginar un experimento científico aburrido de tercera clase, o el delicioso recuerdo de una palmera que recogió en sus últimas vacaciones en la playa, que ahora cuelga la factura de la luz de su refrigerador.

Sin embargo, el magnetismo es una de las características más definitorias de nuestro planeta, ya que nos permite explicar y comprender los fenómenos desde Anomalías En el Cuerpo humano, Por qué Papá Noel Aparentemente vive en Polo Norte.

Los antiguos imanes gigantes también pueden ayudarnos a descubrir el cambio climático.

nuevo Investigación Publicado en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias Revela cómo los fósiles magnéticos gigantes de hace 34-56 millones de años podrían ayudar a los científicos a comprender los períodos de grandes cambios ambientales, pasados ​​y presentes.

Imágenes de microscopía electrónica de agujas gigantes. Las agujas tienen forma cilíndrica y algunas de ellas ruedan hacia un extremo del cristal.Courtney Wagner, Ewan Laque y Kenneth Levy.

Algunos antecedentes – Los eruditos han estudiado tanto tradicionales como Gigante Se han encontrado “fósiles magnéticos” en forma de aguja en la plataforma continental del lago Wilson, Nueva Jersey.

Como se indica en el estudio:

La plataforma continental de Nueva Jersey experimentó un rápido flujo de lodo, mineralización de óxido de hierro, floración de dinoflagelados y rotación de especies de foraminíferos bentónicos.

Como resultado, estos fósiles contienen restos microscópicos. Bacterias magnéticas Y otros microorganismos que contienen componentes de hierro. En el caso de esta bacteria, la magnetostasis significa que se dirige a lo largo de las líneas del campo magnético.

Como mostró el estudio, las bacterias en los fósiles magnéticos formaron cadenas magnéticas, que actúan como una pequeña brújula. Esta capacidad magnética dirigió a los microorganismos a los nutrientes favoritos en el océano cercano utilizando el campo magnético de la Tierra como hoja de ruta alimentaria.

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Los antiguos fósiles magnéticos gigantes, que se formaron hace unos 34-56 millones de años, llevaron estas propiedades magnéticas a otro nivel, formando formas únicas, que incluían “balas gigantes, husos y agujas”, que eran aproximadamente 20 veces el tamaño de los fósiles magnéticos tradicionales. .Según investigación.

Imagen de microscopio electrónico de transmisión de fósiles magnéticos gigantes de sedimentos del lago Wilson, incluida la prominente “aguja” en estos fósiles.Kenneth Levy, Courtney Wagner y Ewan LaCo

Cómo lo hicieron – A diferencia de estudios anteriores, que trituraron muestras de fósiles magnéticos en polvo, estos investigadores examinaron los fósiles sin dañarlos.

Los científicos han creado una nueva técnica de alta resolución para analizar fósiles magnéticos, conocida como Curvas de reflexión de primera clase (FORC).

Según el estudio, FORC puede “medir la respuesta de todas las partículas magnéticas, incluidos los fósiles magnéticos gigantes, dentro de una gran muestra de sedimento”.

También usaron Microscopio electrónico de transmisión Generar una imagen de muestras utilizando un haz de electrones. Finalmente, utilizaron simulaciones para predecir el comportamiento magnético de agujas gigantes en fósiles.

La conservación de muestras es importante para futuras investigaciones, Courtney WagnerEl autor principal del estudio y estudiante de doctorado de la Universidad de Utah, dijo en un comunicado de prensa.

“El proceso de extracción puede llevar mucho tiempo y no tener éxito, la microscopía electrónica puede ser costosa y dañar las muestras significa que ya no es útil para la mayoría de los otros experimentos”, dice Wagner.

qué hay de nuevo – Los investigadores encontraron que los fósiles magnéticos gigantes con forma de aguja, no diferentes de la aguja de una brújula, producen “señales magnéticas distintas” de las que se encuentran típicamente en los fósiles magnéticos convencionales.

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Según la investigación, estas características distintivas podrían eventualmente revelar otros fósiles gigantes magnéticos.

El estudio dice que la estructura de los fósiles magnéticos tradicionales está “optimizada para la navegación magnética”, porque genera “el momento magnético máximo con la menor cantidad de hierro”.

Curiosamente, la estructura de los fósiles magnéticos gigantes es más variada de lo que esperaban los investigadores. Una de las teorías que propusieron fue que estos gigantes fósiles magnéticos pueden haberse formado en un momento en que el hierro era abundante, lo que hacía que los movimientos magnéticos efectivos fueran menos importantes para la supervivencia de los seres vivos.

Imagen de microscopio electrónico de transmisión de fósiles magnéticos gigantes de sedimentos del lago WilsonKenneth Levy, Courtney Wagner y Ewan LaCo

Por qué eso importa – Los fósiles magnéticos de agujas gigantes están relacionados de forma única con períodos de antiguas perturbaciones ambientales.

A su vez, los investigadores pueden usar estos fósiles para comprender mejor cómo las perturbaciones ambientales afectan la vida marina antigua y el ecosistema oceánico.

“Es muy interesante ser parte de un descubrimiento como este, que es algo que podrían utilizar otros investigadores que estudian fósiles magnéticos y períodos de cambio planetario”, dice Wagner.

“Este trabajo puede ser utilizado por muchos otros científicos, tanto dentro como fuera de nuestra comunidad profesional. Es muy emocionante y satisfactorio”, añade.

No hay organismos vivos que formen fósiles magnéticos gigantes, lo que hace que el estudio de estas muestras sea extremadamente importante.

En última instancia, puede actuar como una cápsula del tiempo, revelando cambios antiguos en el registro geológico: Y el Información oculta sobre el cambio climático en la era moderna y los océanos del mundo.

Según el estudio:

Al estudiar la aparición de fósiles magnéticos gigantes, podemos comprender mejor cómo han respondido los ecosistemas marinos a eventos de cambio climático pasados.

Si los microorganismos en estos fósiles pueden usar campos magnéticos para responder al cambio climático pasado y adaptarse, usando el campo magnético de la Tierra para encontrar los nutrientes necesarios para sobrevivir, entonces quizás estas lecciones nos ayuden a responder y adaptarnos a la crisis climática actual.

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Entonces que – “Los organismos que produjeron estos fósiles magnéticos gigantes son completamente misteriosos, pero esto deja abiertas vías de investigación emocionantes al futuro”. Iwan LaskoUn coautor del estudio e investigador del Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural, dijo en un comunicado de prensa.

Pero los científicos deben investigar más para comprender completamente la composición de las bacterias magnéticas en estos fósiles gigantes.

“La recolección y el almacenamiento de estas muestras requiere personal, equipo y planificación especializados, por lo que queremos conservar la mayor cantidad posible de material para estudios adicionales”, dice Wagner.

Resumen: Los sedimentos marinos cercanos a la costa depositados durante los períodos Paleoceno y Eoceno lejano en el lago Wilson, Nueva Jersey, contienen abundantes fósiles magnéticos tradicionales y gigantes. Descubrimos que los fósiles magnéticos gigantes en forma de aguja del lago Wilson producen señales magnéticas características en mediciones de curva de reflexión de primer grado (FORC) de bajo ruido y alta resolución. Estas mediciones magnéticas en muestras de sedimentos a granel determinan la presencia de fósiles magnéticos gigantes en forma de aguja. Nuestros resultados están respaldados por micro-simulaciones magnéticas de formas de agujas gigantes medidas a partir de micrografías electrónicas de transmisión de extractos magnéticos de sedimentos del lago Wilson. Esta simulación enfatiza las propiedades del campo único y la gran coercitividad magnética asociada con el intenso alargamiento cristalino de las agujas gigantes. Los fósiles magnéticos gigantes hasta ahora solo se han identificado en sedimentos depositados durante los eventos de calentamiento global y, por lo tanto, pueden servir como biomarcadores magnéticos de perturbaciones ambientales. Nuestros resultados demuestran que las mediciones de FORC son un método no destructivo para identificar poblaciones de fósiles magnéticos gigantes en sedimentos a granel, lo que ayudará a probar su entorno y su relevancia en relación con el cambio ambiental.