Breaking News
Home / ข่าวเด่น / ไขความลับระดับอะตอมของบรรพกาลด้วยเทคนิคไอโซโทป

ไขความลับระดับอะตอมของบรรพกาลด้วยเทคนิคไอโซโทป

เมื่อวันที่ 23 – 26 กันยายน 2559 ศูนย์วิจัยและการศึกษาบรรพชีวินวิทยาและคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม ได้จัดการฝึกอบรมเรื่องเทคนิคการวิเคราะห์ไอโซโทป และการประยุกต์ใช้เพื่องานด้านวิทยาศาสตร์ (Stable isotope techniques and their applications to environmental, earth and biological science, health and forensics)  โดยวิทยากรในครั้งนี้คือ Dr.Romain Amiot และ Dr.François Fourel ผู้เชี่ยวชาญด้านชีวธรณีเคมีจาก Centre National de la Recherche Scientifique ประเทศฝรั่งเศส

 

ผู้บรรยายและผู้เข้าร่วมอบรม
ผู้บรรยายและผู้เข้าร่วมอบรม

 

การวิเคราะห์ไอโซโทปเป็นเทคนิคเชิงชีวเคมีที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้หลายด้าน เช่น วิทยาศาสตร์สุขภาพและนิติวิทยาศาสตร์ (ตรวจหามะเร็ง สารเสพติดในนักกีฬา ฯลฯ) วิทยาศาสตร์ชีวภาพ นิเวศวิทยาและสิ่งแวดล้อม (การตรวจวัดก๊าซเรือนกระจก การอพยพของสัตว์ป่า ฯลฯ) รวมถึงการใช้ทางด้านโบราณคดี ธรณีวิทยา และบรรพชีวินวิทยาด้วย

ไอโซโทปของธาตุเดียวกันมีเลขอะตอมเท่ากัน แต่เลขมวลต่างกันซึ่งเป็นผลมาจากจำนวนนิวตรอน จึงมีสมบัติทางเคมีเหมือนกัน แต่สมบัติทางกายภาพต่างกัน ดังนั้นการวิเคราะห์ไอโซโทปของธาตุชนิดหนึ่ง จึงไม่สามารถกระทำได้โดยอาศัยปฏิกิริยาเคมี  มวลของไอโซโทปของธาตุชนิดเดียวกันจะแตกต่างกันน้อยมาก ดังนั้นการวิเคราะห์ ไอโซโทปจึงต้องใช้เครื่องวิเคราะห์มวล (Mass Spectrometer) ซึ่งมีความแม่นยำสูง ใช้หลักการเลี้ยวเบนด้วยรัศมีที่ต่างกันของ ไอออนที่มีมวลไม่เท่ากันในสนามแม่เหล็ก และจะมีส่วนตรวจวัดปริมาณไอออนที่วางเรียงกันอยู่ เพื่อวิเคราะห์ปริมาณของไอออนที่มีมวลต่างๆได้ในเวลาเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ไอโซโทปของออกซิเจน (O) ซึ่งในธรรมชาติ ประกอบด้วย 3 ไอโซโทป ได้แก่ O-16 มีสัดส่วนมากที่สุด ตามด้วย O-17 และ O-18 ตามลำดับ ความแปรปรวนของไอโซโทปนี้มาจากหลายปัจจัย เช่น ผลกระทบของสภาวะอากาศและสภาพภูมิประเทศ บริเวณที่อยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรจะมีไอโซโทปที่เบามากกว่า เนื่องจากไอโซโทป O-18 ที่หนักกว่าระเหยเป็นไอน้ำได้ง่ายกว่าจะกลั่นตัวในรูปของฝนและหิมะ ดังนั้นเราจึงพบ O-16 มากขึ้นตามละติจูดที่เข้าใกล้ขั้วโลก

 

Dr.Romain Mariot ขณะบรรยายการประยุกต์ใช้เทคนิคการวิเคราะห์ไอโซโทปกับงานด้านบรรพชีวินวิทยา
Dr.Romain Amiot ขณะบรรยายการประยุกต์ใช้เทคนิคการวิเคราะห์ไอโซโทปกับงานด้านบรรพชีวินวิทยา

 

ไอโซโทปของออกซิเจนสามารถเข้าไปในร่างกายของสิ่งมีชีวิตได้ จากกระบวนการดื่มหรือกินเข้าไปเป็นหลัก นักวิทยาศาสตร์จึงศึกษาออกซิเจนที่เข้าไปในร่างกายจากกระดูกและฟัน  ซึ่งอยู่ในรูปของ hydroxylcarbonic apatite กระดูกถูกสร้างขึ้นใหม่ตลอดช่วงชีวิตของแต่ละคน อัตราส่วนไอโซโทปออกซิเจนในกระดูก จึงแสดงถึงอัตราส่วนออกซิเจนที่ร่างกายได้รับ ในช่วงเวลาและในพื้นที่นั้น  ขณะที่ฟันไม่ได้เป็นอวัยวะที่ถูกสร้างทดแทนแบบต่อเนื่อง ค่าของอัตราส่วนไอโซโทปออกซิเจนจึงมีค่าคงที่ตั้งแต่ตอนที่สร้างขึ้นมา อัตราส่วนไอโซโทปออกซิเจนในฟันจึงแสดงถึงอัตราส่วนไอโซโทปออกซิเจนในพื้นที่สิ่งมีชีวิตนั้นเกิดหรือเติบโตขึ้นมา

เทคนิคการวิเคราะห์ไอโซโทปจึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้นในวงการบรรพชีวินวิทยา สิ่งที่อยู่ลึกลงไปในฟอสซิลเกินกว่าที่ตาของเรามองเห็นได้นั้น เมื่อนำเทคโนโลยีมาช่วยวิเคราะห์องค์ประกอบ ทำให้เราพบความลับต่างๆมากมาย สัตว์ตัวนี้กินอะไรเป็นอาหาร มันอยู่ในพื้นที่แห้งแล้งหรือชื้นแฉะ เกิดเป็นจิ๊กซอว์ซึ่งเมื่อนำมาต่อกันจะกลายเป็นองค์ความรู้ถึงสภาพของสิ่งแวดล้อมและนิเวศวิทยาในยุคบรรพกาลในที่สุด

ข้อมูลอ้างอิง http://www.nst.or.th/article/article55/article55-002.html

About prc

Check Also

IMMF7

มมส.เป็นเจ้าภาพจัดงานประชุมวิชาการนานาชาติปลาในมหายุคมีโซโซอิก ครั้งที่ 7

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *

 
Translate »