Det finns fossiler, finns i gamla marina sediment och består av högst några magnetiska nanopartiklar, som kan berätta mycket om tidigare klimat, särskilt episoder av abrupt global uppvärmning. Nu, forskare inklusive doktoranden Courtney Wagner och docent Peter Lippert från University of Utah, har hittat ett sätt att ta fram den värdefulla informationen i dessa fossiler utan att behöva krossa de knappa proverna till ett fint pulver. Deras resultat publiceras i Förfaranden från National Academy of Sciences .

"Det är så roligt att få vara med om en sådan upptäckt, något som kan användas av andra forskare som studerar magnetofossiler och intervall för planetförändringar, "Wagner säger." Detta arbete kan användas av många andra forskare, inom och utanför vårt specialiserade samhälle. Det här är mycket spännande och tillfredsställande. "

Namnet "magnetofossil" kan tänka på bilder av X-Men, men verkligheten är att magnetofossiler är mikroskopiska bakteriella järnfossiler. Vissa bakterier gör magnetiska partiklar 1/1000 bredden på ett hår som, när den monteras i en kedja i cellen, fungera som en nanoskala kompass. Bakterierna, kallas "magnetotaktiska bakterier, "kan sedan använda denna kompass för att anpassa sig till jordens magnetfält och effektivt resa till sina favoritkemiska förhållanden i vattnet.

Under några perioder i jordens förflutna, i början och mitten av eocenepoken från 56 till 34 miljoner år sedan, några av dessa biologiskt producerade magneter växte till "gigantiska" storlekar, cirka 20 gånger större än typiska magnetfossiler, och i exotiska former som nålar, spindlar, spjutspetsar och gigantiska kulor. Eftersom bakterierna använde sin magnetiska supersense för att hitta sina föredragna nivåer av näringsämnen och syre i havsvattnet, och eftersom de gigantiska magnetofossilerna är förknippade med perioder av snabba klimatförändringar och förhöjd global temperatur, de kan berätta mycket om havets förhållanden under den snabba uppvärmningen, och särskilt hur dessa förhållanden förändrades över tiden.

Tidigare, extraktion och analys av dessa fossiler krävde krossning av proverna till ett fint pulver för elektronmikroskopi. "Extraktionsprocessen kan vara tidskrävande och misslyckad, elektronmikroskopi kan vara dyrt, och förstörelse av prover innebär att de inte längre är användbara för de flesta andra experiment, "Säger Wagner." Insamling och lagring av dessa prover kräver specialiserad personal, utrustning och planering, så vi vill bevara så mycket material för ytterligare studier som vi kan. "

Så Wagner, Lippert och kollegor inklusive Ramon Egli från Central Institute for Meteorology and Geodynamics och Ioan Lascu på National Museum of Natural History, hittat ett annat sätt. Med hjälp av sedimentprover som samlats in i New Jersey, de utformade ett nytt sätt att genomföra en analys som kallas FORC (första ordningens omkastningskurva) mätningar. Med dessa högupplösta magnetiska mätningar, de fann att den magnetiska signaturen hos gigantiska magnetofossiler var särskiljande - tillräckligt för att tekniken kunde användas i andra prover för att identifiera närvaron av fossilerna. "FORC -mätningar undersöker magnetpartiklarnas reaktion mot externt applicerade magnetfält, möjliggör diskriminering mellan olika typer av järnoxidpartiklar utan att faktiskt se dem, säger Egli.

"Möjligheten att snabbt hitta jätte magnetofossilaggregat i den geologiska posten hjälper till att identifiera ursprunget till dessa ovanliga magnetofossiler, "skriver forskarna, liksom ekologin hos organismerna som bildade dem. Det här är viktigt, Wagner säger, eftersom inga kända levande organismer bildar gigantiska magnetofossiler idag, och vi vet fortfarande inte vilka organismer som bildade dem tidigare. "Organismerna som producerade dessa jätte magnetofossiler är helt mystiska, men detta lämnar spännande forskningsvägar öppna för framtiden, tillägger Lascu.

Bortom det, fastän, informationen i magnetofossiler hjälper forskare att förstå hur haven reagerade på tidigare klimatförändringar - och hur vårt nuvarande hav kan reagera på pågående uppvärmning.