Туре Э. Серлинг

Туре Э. Серлинг
Национальность	Американский
Известный	Рацион и физиология современных животных Геологическая запись экологических изменений
Награды	Сотрудник Национальной академии наук (2001 г.)
Научная карьера
Поля	Геология Геофизика Геохимия Биология

Туре Э. Серлинг (1949 г.р.) является заслуженным профессором геологии и геофизики и заслуженным профессором биологии Университета Юты . Серлинг — ведущий эксперт в области эволюции современных ландшафтов, включая современных млекопитающих и связанную с ними экологию пастбищ, а также анализ стабильных изотопов атмосферы. Серлинг живет в Солт-Лейк-Сити, штат Юта.

«Один волос может определить местонахождение человека в течение последних недель или даже лет» – Туре Э. Серлинг

Исследовательские интересы Серлинга в первую очередь сосредоточены на геохимических процессах земной поверхности и геологической летописи экологических изменений. В частности, работая над биологией сохранения , Серлинг проанализировал рацион и физиологию современных животных, используя стабильные изотопы в качестве естественных индикаторов , а также изучая диетические изменения различных линий млекопитающих, продолжавшиеся на протяжении миллионов лет.

Подчеркивая континентальную экологию озер, современных почв и экосистем, Серлинг много писал об эволюции экосистем, возникновении и усилении муссонов и атмосферы в геологических временных масштабах, используя данные, собранные о фракционировании стабильных изотопов в этих системах.

Текущая исследовательская работа включает в себя развитие форм рельефа в полузасушливых регионах, геологию палеоантропологических памятников Старого Света и миграцию загрязняющих веществ в поверхностных и грунтовых водах, включая использование трития и гелия в качестве гидрологических индикаторов.

Вместе с Джеймсом Элерингером он основал летний курс по биогеохимии и экологии стабильных изотопов ( IsoCamp ) в Университете Юты , который «обучает студентов фундаментальной экологической и биологической теории, лежащей в основе процессов фракционирования изотопов в широком спектре экологических и экологических приложений».

Ранний период жизни

Туре Э. Серлинг получил степень бакалавра наук в области геологии и химии в Университете штата Айова в Эймсе, штат Айова , в 1972 году, а в 1973 году — степень магистра наук в области геологии в штате Айова. В 1977 году ему была присвоена степень доктора философии. Получил степень бакалавра геологии в Калифорнийском университете в Беркли . С 1977 по 1979 год он работал научным сотрудником в Национальной лаборатории Ок-Ридж , а с 1979 года был преподавателем Университета Юты .

Глобальные экологические изменения

После публикации в 1993 году книги «Расширение экосистем C ₄ как индикатора глобальных экологических изменений в позднем миоцене» Серлинг при помощи Ян Вана и Джея Куэйда провел соответствующие исследования, касающиеся изотопов углерода. Благодаря глубокому анализу палеорастения на основе палеопочв и палеодиеты, измеренной в ископаемой зубной эмали, было продемонстрировано глобальное увеличение биомассы растений с помощью фотосинтеза C ₄ между 7 и 5 миллионами лет назад. Снижение концентрации CO ₂ в атмосфере за всю историю ниже порога, благоприятствующего C ₃ -фотосинтезирующим растениям, рассматривалось как веская причина глобального расширения биомассы C ₄ . Публикация «Глобальное изменение растительности на границе миоцена и плиоцена» в 1997 году подтвердила эти результаты, даже продемонстрировав, как в более низких широтах изменения произошли раньше, поскольку порог фотосинтеза C ₃ выше при более высоких температурах.

Дай мне волосы, и я скажу тебе, где ты был

Туре Серлинг и Джеймс Элерингер , профессор биологии из Университета Юты, основали в 2003 году компанию Isoforensics, целью которой является интерпретация состава стабильных изотопов различных биологических и синтетических материалов. Это был первый шаг к сделанному ими открытию, которое было впервые опубликовано 25 февраля 2008 года в « Трудах Национальной академии наук » под названием «Соотношение изотопов водорода и кислорода в человеческих волосах связано с географией». Узнать, где были люди и где они жили какое-то время, — это информация, которая стала доступна благодаря анализу состава стабильных изотопов их волос на голове. Серлинг обнаружил, что прядь волос может дать ценную информацию о путешествиях человека, изучая изменение водорода-2 ( δ ² H ) и изотопы кислорода-18 (δ18O) и сравнение их с таковыми в питьевой воде. Объем информации, которую можно получить, зависит от длины волос: чем длиннее волосы, тем больше информации. Изменение концентраций изотопов в зависимости от географии связано с осадками, температурой облаков и количеством воды, испаряющейся из почвы и растений. Когда облака движутся от океана вглубь суши, соотношение кислорода-18 к кислороду-16 и водорода-2 к водороду-1 имеет тенденцию уменьшаться, поскольку дождевая вода с кислородом-18 и водородом-2, будучи более тяжелыми, имеет тенденцию падать первой. . Образцы водопроводной воды были собраны в более чем 600 городах США, а также образцы волос в парикмахерских в 65 городах 20 штатов. Сравнение показало, что образцы волос и питьевой воды имели одинаковые изотопные вариации. Чтобы отобразить эту информацию, ученые создали карты с цветовой кодировкой, основанные на корреляции изотопов в волосах и питьевой воде. На этих картах показано, как соотношение изотопов водорода и кислорода в волосах головы различается в разных районах США. Доказано, что вода, выпитая человеком, оставляет в волосах следы, содержащие изотопы кислорода и водорода, равные тем, которые содержатся в водопроводной воде. Эта техника могла бы стать новым инструментом для полицейских, антропологов, археологов и врачей.

Волосы из слоновьего хвоста: как много всего они могут сказать!

Профессор Серлинг, которому помогали Джеймс Элерингер и Кристофер Ремиен (два коллеги из Университета Юты), Джордж Виттемайер из Университета штата Колорадо и член организации «Спасите слонов» в Найроби, а также Иэн Дуглас-Гамильтон , основавший ассоциацию «Спасите слонов» , провел исследование в национальных заповедниках Самбуру и Буффало-Спрингс на севере Кении, анализируя углерод и другие стабильные изотопы в волосах хвоста слона, чтобы выяснить, где и что Виктория, Анастасия и Клеопатра, три дочери матери-слонихи по имени Королева Елизавета, обычно едят за столом. шестилетний период (2000–2006 гг.). Чтобы следить за их жизнью, слонов оснастили глобальной системой позиционирования, которая записывала их положение каждый час на протяжении всего периода исследования. Для получения образца волос из хвостов слонов при необходимости обездвиживали дротиками, наполненными наркотиками. Учитывая, что волосы растут примерно на дюйм в месяц, один волос содержал изотопную информацию о диете в течение 18-месячного периода.

Влажные и засушливые сезоны: разные ответы

Анализ соотношения углерода-13 и углерода-12 по длине одного слоновьего волоса привел Серлинга и его команду к пониманию рациона слонов. Во время сезона дождей, когда трава стала достаточно длинной, чтобы слоны могли ее хватать хоботами, в волосах на их хвостах обнаруживалось присутствие различных форм углерода, что указывает на большое количество травы с высоким содержанием белка. С другой стороны, во время засушливого сезона результаты, полученные при анализе шерсти, показали, как слоны переключились на кустарники и деревья.

Рождение и крупный рогатый скот

Что касается источников Самбуру-Баффало, то через пять недель после начала сезона дождей трава стала богатой питательными веществами, и самки, скорее всего, забеременели и родили 22 месяца спустя, как раз к новому сезону дождей, чтобы обеспечить питательными веществами траву они бы съели: цикл может возобновиться. Исследование также показало, насколько развита конкуренция между слонами и крупным рогатым скотом: во время типичного рациона слонов в сезон дождей из-за чрезмерного выпаса скота трава стала очень короткой, что привело к ограничению доступа к ней для слонов, вытеснивших их. . Эта ситуация могла повлиять на способность слонов набирать вес во время беременности.

Поведение

Все эти анализы указали даже на то, что некоторые семьи слонов более дружелюбны, чем другие, и показали, что существуют доминирующие семьи, которые селятся в лучших местах, где много еды и воды.

Публикации Серлинга

• Серлинг, TE; Ван, Ю.; Куэйд, Дж. (1993). «Расширение экосистем C ₄ как индикатор глобальных экологических изменений в позднем миоцене» (PDF) . Природа . 361 (6410): 344. Бибкод : 1993Natur.361..344C . дои : 10.1038/361344a0 . S2CID   4345173 .
• Серлинг, TE; Харрис, Дж. М.; Макфадден, Би Джей; Лики, МГ; Куэйд, Дж.; Эйзенманн, В.; Элерингер, младший (1997). «Глобальное изменение растительности на границе миоцена и плиоцена» (PDF) . Природа . 389 (6647): 153. Бибкод : 1997Natur.389..153C . дои : 10.1038/38229 . S2CID   4400133 .
• Элерингер-младший; Боуэн, Дж.Дж.; Чессон, Луизиана; Вест, АГ; Подлесак, Д.В.; Серлинг, Т.Э. (2008). «Соотношение изотопов водорода и кислорода в человеческих волосах связано с географией» . Труды Национальной академии наук . 105 (8): 2788–93. Бибкод : 2008PNAS..105.2788E . дои : 10.1073/pnas.0712228105 . ПМК   2268538 . ПМИД   18299562 .
• Серлинг, TE; Виттемайер, Г.; Расмуссен, Х.Б.; Воллрат, Ф.; Серлинг, CE; Робинсон, Ти Джей; Дуглас-Гамильтон, И. (2006). «Стабильные изотопы в волосах слонов документируют закономерности миграции и изменения в рационе питания» . Труды Национальной академии наук . 103 (2): 371–3. Бибкод : 2006PNAS..103..371C . дои : 10.1073/pnas.0509606102 . ПМК   1326175 . ПМИД   16407164 .
• Серлинг, TE; Харрис, Дж. М.; Лики, МГ (1999). «Просмотр и выпас слонов: изотопная запись современных и ископаемых хоботных» (PDF) . Экология . 120 (3): 364–374. Бибкод : 1999Oecol.120..364C . дои : 10.1007/s004420050869 . ПМИД   28308013 . S2CID   22605087 .
• Туре Серлинг; Иэн Дуглас-Гамильтон; Ли Сигел: Пресс-релиз Университета Юты «Следы слонов», 2 января 2006 г.

Внешние ссылки

• www.scientificblogging.com Инструмент для борьбы с преступностью: волосы показывают, где жертвы убийств пили воду
• Мир химии - Новости - 2008 Февраль