Biologiska processer hos olika organismer påverkas av ultraviolett-B-strålning (UV-B). Kunskapen om förändringar i UV-B-flödet som nått planetens yta under det geologiska tidsspann sedan flercelligt liv uppstod är dock begränsad. Följaktligen har olika biologiska proxies använts som ett sätt att försöka rekonstruera UV-B-flödet som når jordens yta. Växter reagerar på fluktuationen av UV-B genom att variera produktionen av fenolföreningar såsom parakumarsyra (pCA) och ferulinsyra, och därför kan dessa beståndsdelar användas som UV-B-proxys. UV-B-absorberande föreningar (UAC) finns i växternas yttersta skikt, den så kallade kutikulan men även i pollen och sporer, vilka oftaär välbevarade i det geologiska arkivet. Ändå är användningen av kutikula som UV-B-proxy inte lika undersökt. Därför syftar denna magisteruppsats till att analysera kemiska förändringar i fossila växters från trias – jura-gränsen (c. 200 miljoner år gamla) och deras potential som UV-B-proxys. Eftersom de fossila löven behövde rengöras från sediment och från förkolnat mesofyll, gjordes också en analys av de kemiska förändringarna som orsakades av de olika rengöringsstegen. Icke-destruktiva tekniker, som mikro-FTIR och konfokalt Raman-mikroskop, användes för analysen. Försöken visade att analysen endast kunde utföras med mikro-FTIR på grund av den höga auto-fluorescensen hos de fossila bladen vilketförhindrade analys med Raman. Signifikanta förändringar orsakades då Schulzes reagens användes för borttagning av mesofyllet, vilket ledde till nitrering av kutikulan. Ett mindre aggressivt och mer hållbart alternativ till denna process har visat sig vara väteperoxid, vilket orsakade mindre förändringar av den fossila kutikulans kemiska sammansättning. Dessutom upptäcktes indikation på förekomst av UAC endast i Ginkgoites regnellii, vilket indikerar att eventuell nedbrytning av dessa föreningar inträffade under diagenesen av de andra analyserade fossilerna. / Biological processes of different organisms are impacted by ultraviolet-B radiation (UV-B). However, knowledge about alterations in the UV-B flux reaching the planet’s surface during the geological past is limited. Consequently, different biological proxies have been used as an approach to attempt reconstructing the UV-B flux reaching Earth’s surface. Plants respond to the fluctuation of UV-B by varying the production of phenolic compounds such as p-coumaric acid (pCA) and ferulic acid, and therefore these constituents can be used as UV-B proxies. UV-B-absorbing compounds (UACs) can be found in the cuticle, pollen, and spores, which are all well-preserved in the geological record. Nevertheless, the use of cuticles as UV-B proxy is not as explored. Hence, this Master’s thesis aimed to analyse chemical changes in the plant cuticles from the Triassic–Jurassic boundary and their potential as UV-B proxies. Moreover, as the cuticles needed to be cleaned from rocks and isolated from coalified mesophyll, an analysis of the chemical changes caused by the cleaning steps was also done. Non-destructive techniques, as micro-FTIR and confocal Raman microscope, were used for the analysis. Yet, the analysis could only be conducted with micro-FTIR due to auto-fluorescence of the leaves preventing success with Raman. Main changes during the cleaning steps were caused using Schulze’s reagent, which led to nitration of the cuticles. A less aggressive and more sustainable alternative to this process is shown to be hydrogen peroxide, which caused minor alteration of the fossil cuticle’s chemical composition. Moreover, indication of the presence of UACs was detected only in Ginkgoites regnellii, indicating that possible degradation of these compounds occurred during diagenesis of the other fossils analysed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-300913 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Lopes Cavalcante, Larissa |
| Publisher | KTH, Kemi |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2021:186 |
Page generated in 0.0028 seconds