Reconstrucción 3D de microbialitas

Microbialitas

Las microbialitas (rocas influenciadas por el crecimiento microbiano cuando se formaron) proporcionan algunas de las primeras pruebas de vida en la Tierra. Sin embargo, las microbialitas antiguas rara vez conservan microfósiles y a menudo están demasiado alteradas geoquímicamente como para proporcionar firmas del metabolismo microbiano. Así, la morfología de las microbialitas es a menudo el único indicador de una posible vida en el pasado, y proporciona pistas sobre los procesos biológicos y ambientales. Las interpretaciones refinadas de la morfología pueden mejorar sustancialmente nuestra comprensión de los procesos que influyen en el crecimiento de las microbialitas y la ecología de las primeras comunidades microbianas.

Sumner y su grupo de laboratorio están desarrollando una comprensión refinada de la morfología de las microbialitas comparando las microbialitas modernas, donde se pueden observar los procesos de crecimiento, con los fósiles de microbialitas. En el caso de las microbialitas modernas (izquierda: microbialita a escala dcm del lago Joyce, en la Antártida), utilizamos la tomografía computarizada de rayos X para cartografiar las variaciones de densidad que reflejan las concentraciones de minerales que preservan las alfombras, que de otro modo serían blandas. En el caso de las microbialitas antiguas, las diferencias de densidad son demasiado pequeñas para proporcionar información morfológica útil, por lo que reconstruimos su geometría seccionando en serie las rocas, escaneando cada superficie y reconstruyendo una representación virtual en 3D de la microbialita a partir de los escaneos (derecha: reconstrucción de una estructura microbiana fósil de 2.500 millones de años de antigüedad procedente de Sudáfrica). Ambos métodos permiten investigar las intrincadas estructuras 3D, incluyendo la caracterización cuantitativa de los desniveles de las superficies, los tamaños de los rasgos y diversas características del crecimiento microbiano. Estos métodos utilizan 3DVisualizer.

Además de reconstruir la morfología interna de las microbialitas, Sumner y su grupo de laboratorio están experimentando con un escáner láser submarino para cartografiar la intrincada topografía de los tapetes microbianos modernos de los lagos antárticos (utilizando LidarViewer). Comparamos los resultados con las reconstrucciones en 3D de las alfombras a partir de vídeo estereoscópico.

Gente

Geólogos

  • Dawn Sumner, profesora
  • Cara Harwood, estudiante de posgrado
  • Tyler Mackey, estudiante de posgrado
  • Marisol Juárez Rivera, Licenciada
  • Eric Stevens, antiguo estudiante (ahora estudiante de posgrado en la Universidad de Minnesota)
  • Megan Murphy, antigua estudiante de posgrado (ahora en Chevron)
  • James Bishop, antiguo estudiante de posgrado (ahora en Chevron)
  • Nic Huerta, antiguo estudiante de posgrado (ahora estudiante de posgrado en UT Austin)
  • Rebekah Shepard, antigua estudiante de posgrado
  • Patrick Senge, antiguo estudiante (ahora en una empresa minera)

Informáticos

  • Oliver Kreylos, investigador científico
  • Xin Wang, profesor visitante
  • Bernd Hamann, profesor
  • Jesús Pulido, estudiante de posgrado

Software

Publicaciones

  • Stevens*, Eric W., Dawn Y. Sumner, Cara L. Harwood*, James Crutchfield, Bernd Hamann, Oliver Kreylos, Edward Puckett y Patrick Senge*, 2011. Comprensión de la morfología de las microbialitas mediante un conjunto completo de herramientas de análisis tridimensional. Astrobiology, v. 11, en prensa.
  • Andersen, Dale T., Dawn Y. Sumner, Ian Hawes, Jenny Webster-Brown y Christopher P. McKay, 2011. Descubrimiento de grandes estromatolitos cónicos en el lago Untersee, en la Antártida. Geobiología, v.9. 280-293, DOI: 10.1111/j.1472-4669.2011.00279.x
  • Harwood*, Cara L., y Dawn Y. Sumner, 2011. Microbialitas de la Dolomita Beck Spring del Neoproterozoico, sur de California. Sedimentología. DOI: 10.1111/j.1365-3091.2011.01228.x
  • Shepard*, Rebekah N., y Dawn Y. Sumner, 2010. La motilidad no dirigida de las cianobacterias filamentosas produce esteras reticuladas. Geobiología, v. 8, p. 179-190. DOI: 10.1111/j.1472-4669.2010.00235.x
  • Murphy*, Megan, y Dawn Y. Sumner, 2007. Estructuras tubulares de probable origen microbiano en la dolomía neoarqueana de Carawine, cuenca de Hamersley, Australia Occidental. Geobiología, v. 6, p. 83-93. DOI: 10.1111/j.1472-4669.2007.00114.x
  • Bishop*, James W., Dawn Y. Sumner y Nicolas J. Huerta*, 2006. Estructuras dentales molares de la formación neoarqueana Monteville, Supergrupo Transvaal, Sudáfrica: II. Un modelo de flujo de fluidos. Sedimentology, v. 53, p. 1069-1082. DOI: 10.1111/j.1365-3091.2006.00802.x