3D-rekonstruktion av mikrobialiter
Mikrobialiter
Mikrobialiter (stenar som påverkats av mikrobiell tillväxt när de bildades) är några av de tidigaste bevisen på liv på jorden. Forntida mikrobialiter innehåller dock sällan mikrofossil och är ofta alltför geokemiskt förändrade för att ge signaturer av mikrobiell metabolism. Mikrobialiternas morfologi är därför ofta den enda indikatorn på eventuellt tidigare liv, och den ger ledtrådar till både biologiska och miljömässiga processer. Förfinade tolkningar av morfologin kan avsevärt förbättra vår förståelse av de processer som påverkar mikrobialittillväxten och ekologin hos tidiga mikrobiella samhällen.
Sumner och hennes labbgrupp utvecklar en förfinad förståelse för mikrobialitmorfologi genom att jämföra moderna mikrobialiter, där tillväxtprocesser kan observeras, med mikrobialitfossil. När det gäller moderna mikrobialiter (till vänster: mikrobialit i dcm-skala från Lake Joyce, Antarktis) använder vi röntgenkomputtortomografi för att kartlägga densitetsvariationer som återspeglar koncentrationer av mineraler som bevarar de annars mjuka mattorna. För gamla mikrobialiter är densitetsskillnaderna för små för att ge användbar morfologisk information, så vi rekonstruerar deras geometri genom att göra seriella sektioner av stenarna, skanna varje yta och rekonstruera en virtuell 3D-representation av mikrobialiten från skanningarna (till höger: Rekonstruktion av en 2,5 miljarder år gammal fossil mikrobiell struktur från Sydafrika). Båda metoderna gör det möjligt att undersöka komplicerade 3D-strukturer, inklusive kvantitativ karakterisering av ytornas djup, storleken på egenskaperna och olika mikrobiella tillväxtfunktioner. Dessa metoder använder 3DVisualizer.
Förutom att rekonstruera mikrobialiternas inre morfologi experimenterar Sumner och hennes labbgrupp med en undervattenslaserskanner för att kartlägga den invecklade topografin på moderna mikrobiella mattor i Antarktis sjöar (med LidarViewer). Vi jämför resultaten med 3D-rekonstruktioner av mattorna från stereovideo.
Människor
Geologer
-
Dawn Sumner, professor
-
Cara Harwood, doktorand
-
Tyler Mackey, doktorand
-
Marisol Juarez Rivera, grundutbildning
-
Eric Stevens, tidigare student (nu doktorand vid University of Minnesota)
-
Megan Murphy, tidigare doktorand (nu på Chevron)
-
James Bishop, tidigare doktorand (nu på Chevron)
-
Nic Huerta, tidigare doktorand (nu doktorand vid UT Austin)
-
Rebekah Shepard, tidigare doktorand
-
Patrick Senge, tidigare student (nu på ett gruvföretag)
Datorforskare
-
Oliver Kreylos, forskare
-
Xin Wang, gästprofessor
-
Bernd Hamann, professor
-
Jesus Pulido, doktorand
Programvara
Publikationer
-
Stevens*, Eric W., Dawn Y. Sumner, Cara L. Harwood*, James Crutchfield, Bernd Hamann, Oliver Kreylos, Edward Puckett och Patrick Senge*, 2011. Förståelse av mikrobialiternas morfologi med hjälp av en omfattande uppsättning tredimensionella analysverktyg. Astrobiology, v. 11, i tryck.
-
Andersen, Dale T., Dawn Y. Sumner, Ian Hawes, Jenny Webster-Brown och Christopher P. McKay, 2011. Upptäckt av stora koniska stromatoliter i Untersee Lake, Antarktis. Geobiologi, v.9. 280-293, DOI: 10.1111/j.1472-4669.2011.00279.x
-
Harwood*, Cara L. och Dawn Y. Sumner, 2011. Mikrobialiter från den neoproterozoiska Beck Spring Dolomite, södra Kalifornien. Sedimentologi. DOI: 10.1111/j.1365-3091.2011.01228.x
-
Shepard*, Rebekah N. och Dawn Y. Sumner, 2010. Oriktad motilitet hos filamentösa cyanobakterier ger retikulära mattor. Geobiology, v. 8, s. 179-190. DOI: 10.1111/j.1472-4669.2010.00235.x
-
Murphy*, Megan och Dawn Y. Sumner, 2007. Rörstrukturer av troligt mikrobiellt ursprung i den neoarkeiska Carawine-dolomiten, Hamersley Basin, Västaustralien. Geobiology, v. 6, s. 83-93. DOI: 10.1111/j.1472-4669.2007.00114.x
-
Bishop*, James W., Dawn Y. Sumner och Nicolas J. Huerta*, 2006. Strukturen av kindtänder från den neoarkeiska Montevilleformationen, Transvaal Supergroup, Sydafrika: II. En modell för flödesflöde. Sedimentology, v. 53, s. 1069-1082. DOI: 10.1111/j.1365-3091.2006.00802.x