Изотопная сигнатура

Математическое соотношение, используемое при анализе радиоактивных материалов

Изотопная сигнатура (также изотопный отпечаток пальца ) представляет собой соотношение нерадиогенных « стабильных изотопов », стабильных радиогенных изотопов или нестабильных радиоактивных изотопов определенных элементов в исследуемом материале. Соотношения изотопов в образце материала измеряются с помощью масс-спектрометрии изотопных отношений по сравнению с изотопным эталонным материалом . Этот процесс называется изотопным анализом .

Стабильные изотопы

Атомная масса различных изотопов влияет на их химическое кинетическое поведение, что приводит к естественным процессам разделения изотопов .

Изотопы углерода

Например, различные источники и стоки метана имеют разное сродство к изотопам 12 C и 13 C , что позволяет различать различные источники по соотношению ¹³ C/ ¹² C в метане в воздухе. В геохимии , палеоклиматологии и палеоокеанографии это отношение называется δ ¹³ C. Соотношение рассчитывается относительно стандарта Pee Dee Belemnite (PDB) :

${\displaystyle \delta {\ce {^{13}C}}_{\mathrm {sample} }=\left({\frac {{\ce {^{13}C/^{12}C}}_{{\ce {sample}}}}{{\ce {^{13}C/^{12}C}}_{\mathrm {standard} }}}-1\right)\cdot 1000}$‰

Аналогично, углерод в неорганических карбонатах показывает небольшое изотопное фракционирование, в то время как углерод в материалах, полученных в результате фотосинтеза, обеднен более тяжелыми изотопами. Кроме того, существует два типа растений с различными биохимическими путями: фиксация углерода C3 , где эффект разделения изотопов более выражен, фиксация углерода C4 , где более тяжелый ¹³ C менее обеднен, и растения Crassulacean Acid Metabolism (CAM), где эффект аналогичен, но менее выражен, чем у растений C4 _. Изотопное фракционирование в растениях вызвано физическими (более медленная диффузия ¹³ C в тканях растений из-за увеличенного атомного веса) и биохимическими (предпочтение ¹² C двумя ферментами: RuBisCO и фосфоенолпируваткарбоксилазой ) факторами. ^[2] Различные соотношения изотопов для двух видов растений распространяются по пищевой цепи , поэтому можно определить, состоит ли основной рацион человека или животного в основном из растений C3 ₍ рис , пшеница , соя , картофель ) или растений C4 ₍ кукуруза или говядина, откормленная кукурузой ) с помощью изотопного анализа коллагена их плоти и костей (однако, чтобы получить более точные определения, необходимо также учитывать фракционирование изотопов углерода, поскольку несколько исследований сообщили о значительной дискриминации ^13C во время биодеградации простых и сложных субстратов). ^{[3] [4]} В растениях C3 процессы, регулирующие изменения δ13C ^, хорошо изучены, особенно на уровне листьев, ^[5] но также и во время формирования древесины. ^{[6] [7]} Многие недавние исследования объединяют фракционирование изотопов на уровне листьев с годичными закономерностями формирования древесины (т. е. годичным кольцом дерева δ13C ⁾ для количественной оценки воздействия климатических изменений и состава атмосферы ^[8] на физиологические процессы отдельных деревьев и лесных насаждений. ^[9] Следующим этапом понимания, по крайней мере, в наземных экосистемах, по-видимому, станет объединение множественных изотопных прокси для расшифровки взаимодействий между растениями, почвами и атмосферой, а также прогнозирования того, как изменения в землепользовании повлияют на изменение климата. ^[10] Аналогично, морская рыба содержит больше ¹³ C, чем пресноводная рыба, со значениями, приближающимися к значениям C ₄ и C₃ растения соответственно.

Соотношение изотопов углерода-13 и углерода-12 в этих типах растений следующее: ^[11]

• Растения С ₄ :−16‰ до −10‰
• CAM-установки:−20‰ до −10‰
• Растения С ₃ :−33‰ до −24‰

Известняки, образовавшиеся в результате осаждения в морях из атмосферного углекислого газа, содержат нормальную долю ¹³ C. Напротив, кальцит, обнаруженный в соляных куполах , происходит из углекислого газа, образовавшегося при окислении нефти , которая из-за своего растительного происхождения обеднена ¹³ C. Слой известняка, отложившийся во время пермского вымирания 252 млн лет назад, можно идентифицировать по падению ¹³ C/ ¹² C на 1% .

Изотоп 14C важен для различения биосинтезированных материалов от искусственных. Биогенные химикаты получают из биосферного углерода, который содержит ^14C . Углерод в искусственно созданных химикатах обычно получают из ископаемого топлива, такого как уголь или нефть , где изначально присутствующий ^14C распался ниже обнаруживаемых пределов. Таким образом, количество ^14C , присутствующее в образце в настоящее время, указывает на долю углерода биогенного происхождения.

Изотопы азота

Азот-15 , или ^15N , часто используется в сельскохозяйственных и медицинских исследованиях, например, в эксперименте Мезельсона–Шталя по установлению природы репликации ДНК . ^[12] Расширение этого исследования привело к разработке зондирования стабильных изотопов на основе ДНК, которое позволяет изучать связи между метаболической функцией и таксономической идентичностью микроорганизмов в окружающей среде без необходимости выделения культуры . ^{[13] [14]} Белки можно изотопно маркировать, выращивая их в среде, содержащей ^15N в качестве единственного источника азота, например, в количественной протеомике, такой как SILAC .

Азот-15 широко используется для отслеживания минеральных азотных соединений (особенно удобрений ) в окружающей среде. ^[15] В сочетании с использованием других изотопных меток ^15N также является очень важным трассером для описания судьбы азотистых органических загрязнителей . ^{[16] [17]} Отслеживание азота-15 является важным методом, используемым в биогеохимии .

Соотношение стабильных изотопов азота, ¹⁵ N/ 14 N или δ ¹⁵ N , имеет тенденцию к увеличению с трофическим уровнем , так что травоядные имеют более высокие значения изотопов азота, чем растения , а плотоядные имеют более высокие значения изотопов азота, чем травоядные. В зависимости от исследуемой ткани , как правило, наблюдается увеличение на 3-4 части на тысячу с каждым повышением трофического уровня. ^[18] Поэтому ткани и волосы веганов содержат значительно меньше δ ^{15 N} , чем тела людей, которые едят в основном мясо. Аналогично, наземная диета производит другую сигнатуру, чем морская диета. Изотопный анализ волос является важным источником информации для археологов , предоставляя подсказки о древних диетах и ​​различных культурных отношениях к источникам пищи. ^[19]

Ряд других экологических и физиологических факторов может влиять на изотопный состав азота в основе пищевой цепи (т. е. в растениях) или на уровне отдельных животных. Например, в засушливых регионах азотный цикл имеет тенденцию быть более «открытым» и склонным к потере ¹⁴ N, увеличивая δ ¹⁵ N в почвах и растениях. ^[20] Это приводит к относительно высоким значениям δ ¹⁵ N у растений и животных в жарких и засушливых экосистемах по сравнению с более прохладными и влажными экосистемами. ^[21] Кроме того, повышенные значения δ ¹⁵ N были связаны с преимущественным выделением 14 N и повторным использованием уже обогащенных 15 N тканей в организме в условиях длительного водного стресса или недостаточного потребления белка. ^{[22] [23]}

δ ¹⁵ N также является диагностическим инструментом в планетарной науке, поскольку соотношение, проявляющееся в атмосферах и поверхностных материалах, «тесно связано с условиями, при которых формируются материалы» ^{[24] .}

Изотопы кислорода

Кислород встречается в природе в трех вариантах, но 17 O настолько редок, что его очень трудно обнаружить (~0,04% в изобилии). ^[25] Соотношение 18 O / 16 O в воде зависит от количества испарения, которому подверглась вода (поскольку ¹⁸ O тяжелее и, следовательно, менее склонен к испарению). Поскольку упругость пара зависит от концентрации растворенных солей, соотношение ¹⁸ O / ¹⁶ O показывает корреляцию с соленостью и температурой воды. Поскольку кислород включен в раковины организмов, выделяющих карбонат кальция , такие отложения обеспечивают хронологическую запись температуры и солености воды в этом районе.

Соотношение изотопов кислорода в атмосфере предсказуемо меняется в зависимости от времени года и географического положения; например, существует разница в 2% между осадками, богатыми ^{18 O в Монтане, и осадками, обедненными 18} O, во Флорида-Кис. Эта изменчивость может быть использована для приблизительного определения географического положения происхождения материала; например, можно определить, где была произведена партия оксида урана . Необходимо учитывать скорость обмена поверхностных изотопов с окружающей средой. ^[26]

Изотопные характеристики кислорода твердых образцов (органических и неорганических) обычно измеряются с помощью пиролиза и масс-спектрометрии . ^[27] Неправильное или длительное хранение образцов может привести к неточным измерениям. ^[27]

Изотопы серы

Сера имеет четыре стабильных изотопа, ^32S , ^33S , ^34S и ^36S , из которых ^32S является наиболее распространенным с большим отрывом из-за того, что он создается очень распространенным 12C в сверхновых . Соотношения изотопов серы почти всегда выражаются как отношения относительно ^32S из-за этого большого относительного содержания (95,0%). Фракционирование изотопов серы обычно измеряется в терминах δ34S из-за его более высокого содержания (4,25%) по сравнению с другими стабильными изотопами серы , хотя δ33S ^{также иногда измеряется. Считается} , что различия в соотношениях изотопов серы существуют в основном из-за кинетического фракционирования во время реакций и превращений.

Изотопы серы обычно измеряются по стандартам; до 1993 года стандарт троилита Canyon Diablo (сокращенно CDT ), который имеет ³² S: ³⁴ S, равный 22,220, использовался как в качестве эталонного материала, так и в качестве нулевой точки для изотопной шкалы. С 1993 года в качестве нулевой точки используется стандарт Vienna-CDT, и существует несколько материалов, используемых в качестве эталонных материалов для измерений изотопов серы . Было показано, что фракционирование серы естественными процессами, измеренное по этим стандартам, существует между −72‰ и +147‰, ^{[28] [29]} , как рассчитано по следующему уравнению:

$${\displaystyle \delta {\ce {^{34}S}}_{\mathrm {sample} }=\left({\frac {{\ce {^{34}S/^{32}S}}_{{\ce {sample}}}}{{\ce {^{34}S/^{32}S}}_{\mathrm {standard} }}}-1\right)\cdot 1000}$$

Как очень окислительно-восстановительный элемент, сера может быть полезна для регистрации крупных событий, изменяющих химический состав на протяжении всей истории Земли , таких как морские эвапориты , которые отражают изменение окислительно-восстановительного состояния атмосферы, вызванное кислородным кризисом . ^{[32] [33]}

Радиогенные изотопы

Изотопы свинца

Свинец состоит из четырех стабильных изотопов : ²⁰⁴ Pb, ²⁰⁶ Pb, ²⁰⁷ Pb и ²⁰⁸ Pb. Локальные вариации содержания урана / тория / свинца вызывают широкое, зависящее от местоположения, изменение изотопных отношений для свинца из разных местностей. Свинец, выбрасываемый в атмосферу промышленными процессами, имеет изотопный состав, отличающийся от свинца в минералах. Сжигание бензина с добавкой тетраэтилсвинца привело к образованию вездесущих частиц микрометрового размера, богатых свинцом, в выхлопном дыме автомобилей ; особенно в городских районах, искусственные частицы свинца встречаются гораздо чаще, чем естественные. Различия в изотопном составе частиц, обнаруженных в объектах, можно использовать для приблизительной геолокации происхождения объекта. ^[26]

Радиоактивные изотопы

Горячие частицы , радиоактивные частицы ядерных осадков и радиоактивных отходов , также демонстрируют различные изотопные сигнатуры. Их радионуклидный состав (и, следовательно, их возраст и происхождение) можно определить с помощью масс-спектрометрии или гамма-спектрометрии . Например, частицы, образующиеся в результате ядерного взрыва, содержат обнаруживаемые количества ⁶⁰ Co и ¹⁵² Eu . Чернобыльская авария не привела к выбросу этих частиц, но выбросила ¹²⁵ Sb и ¹⁴⁴ Ce . Частицы от подводных взрывов будут состоять в основном из облученных морских солей. Соотношения ¹⁵² Eu / ¹⁵⁵ Eu, ¹⁵⁴ Eu / ¹⁵⁵ Eu и ²³⁸ Pu / ²³⁹ Pu также различны для ядерного оружия с термоядерным и делением , что позволяет идентифицировать горячие частицы неизвестного происхождения.

Уран имеет относительно постоянное соотношение изотопов во всех природных образцах, около 0,72%.²³⁵
U , около 55  ppm ²³⁴
U (в вековом равновесии с его родительским нуклидом) ²³⁸
U ), а остаток составляет²³⁸
U. Изотопные составы, которые значительно отклоняются от этих значений, свидетельствуют о том, что уран подвергся истощению или обогащению каким-либо образом или (его часть) участвовала в реакции ядерного деления. В то время как последнее почти так же универсально обусловлено влиянием человека, как и первые два, естественный ядерный реактор деления в Окло , Габон, был обнаружен посредством значительного отклонения²³⁵
Концентрация U в образцах из Окло по сравнению с образцами из всех других известных месторождений на Земле. Учитывая, что²³⁵
U является материалом, вызывающим беспокойство с точки зрения распространения , поскольку теперь каждый одобренный МАГАТЭ поставщик уранового топлива отслеживает изотопный состав урана, чтобы гарантировать, что ни один из них не будет направлен на неблаговидные цели. Таким образом, это быстро станет очевидным, если другое месторождение урана, помимо Окло, окажется когда-то естественным ядерным реактором деления.

Приложения

Археологические исследования

В археологических исследованиях стабильные изотопные отношения использовались для отслеживания диеты в течение временного интервала формирования анализируемых тканей (10–15 лет для костного коллагена и внутригодовые периоды для биоапатита зубной эмали) у отдельных лиц; «рецептов» пищевых продуктов (остатки керамических сосудов); мест выращивания и типов выращиваемых растений (химические извлечения из осадков); и миграции отдельных лиц (стоматологический материал). ^{[ необходима ссылка ]}

Криминалистика

С появлением масс-спектрометрии соотношений стабильных изотопов изотопные сигнатуры материалов находят все большее применение в криминалистике , различая происхождение в остальном схожих материалов и отслеживая материалы до их общего источника. Например, изотопные сигнатуры растений могут в определенной степени зависеть от условий роста, включая влажность и доступность питательных веществ. В случае синтетических материалов сигнатура зависит от условий во время химической реакции. Профилирование изотопных сигнатур полезно в случаях, когда другие виды профилирования, например, характеристика примесей , не являются оптимальными. Электроника в сочетании со сцинтилляционными детекторами обычно используется для оценки изотопных сигнатур и идентификации неизвестных источников.

Было опубликовано исследование, демонстрирующее возможность определения происхождения обычной коричневой упаковочной ленты PSA с использованием изотопной сигнатуры углерода, кислорода и водорода полимерной подложки, добавок и клея . ^[34]

Измерение изотопных соотношений углерода может быть использовано для обнаружения фальсификации меда . Добавление сахаров, полученных из кукурузы или сахарного тростника (растения C4), искажает изотопное соотношение сахаров, присутствующих в меде, но не влияет на изотопное соотношение белков; в чистом меде изотопные соотношения углерода сахаров и белков должны совпадать. [ ^35] Можно обнаружить даже 7% уровень добавления. ^[36]

Ядерные взрывы образуют ^10Be в результате реакции быстрых нейтронов с ^13C в углекислом газе в воздухе. Это один из исторических показателей прошлой активности на ядерных полигонах. ^[37]

Происхождение Солнечной системы

Изотопные отпечатки пальцев используются для изучения происхождения материалов в Солнечной системе. ^[38] Например, изотопные соотношения кислорода на Луне, по-видимому, по существу идентичны земным. ^[39] Изотопные соотношения кислорода, которые можно измерить очень точно, дают уникальную и отчетливую сигнатуру для каждого тела Солнечной системы. ^[40] Различные изотопные сигнатуры кислорода могут указывать на происхождение материала, выброшенного в космос. ^[41] Изотопное соотношение титана на Луне ( ⁵⁰ Ti/ ⁴⁷ Ti) похоже близко к земному (в пределах 4 ppm). ^{[42] [43]} В 2013 году было опубликовано исследование, которое показало, что вода в лунной магме «неотличима» от углеродистых хондритов и почти такая же, как на Земле, на основе состава изотопов воды. ^{[38] [44]}

Записи о ранней жизни на Земле

Изотопная биогеохимия использовалась для исследования временной шкалы, окружающей жизнь и ее самые ранние итерации на Земле . Изотопные отпечатки, типичные для жизни, сохранившиеся в отложениях, использовались для предположения, но не обязательно доказательства того, что жизнь уже существовала на Земле 3,85 миллиарда лет назад. ^[45]

Данные изотопов серы также использовались для подтверждения времени Великого окислительного события , во время которого атмосфера Земли испытала измеримый рост кислорода (примерно до 9% от современных значений ^[46] ) впервые около 2,3–2,4 миллиарда лет назад. Масс-независимые фракционирования изотопов серы были обнаружены широко распространенными в геологической летописи до примерно 2,45 миллиарда лет назад, и эти изотопные сигнатуры с тех пор уступили место фракционированию, зависящему от массы, что предоставило убедительные доказательства того, что атмосфера перешла от бескислородной к насыщенной кислородом на этом пороге. ^[47]

Известно, что современные сульфатредуцирующие бактерии благоприятно восстанавливают более легкий ^32S вместо ^34S , и присутствие этих микроорганизмов может заметно изменить изотопный состав серы океана. ^[32] Поскольку значения δ ^34S сульфидных минералов в первую очередь зависят от присутствия сульфатредуцирующих бактерий , ^[48] отсутствие фракционирования изотопов серы в сульфидных минералах предполагает отсутствие этих бактериальных процессов или отсутствие свободно доступного сульфата. Некоторые использовали эти знания о микробном фракционировании серы, чтобы предположить, что минералы (а именно пирит ) с большим фракционированием изотопов серы относительно предполагаемого состава морской воды могут быть доказательством жизни. ^{[49] [50]} Однако это утверждение не является однозначным и иногда оспаривается с использованием геологических данных из сульфидных минералов ~3,49 Ga , обнаруженных в формации Dresser в Западной Австралии, которые, как обнаружено, имеют отрицательные значения δ34S, ^равные -22‰. ^[51] Поскольку не было доказано, что сульфидные и баритовые минералы образовались в отсутствие значительного гидротермального воздействия, это не является окончательным доказательством жизни или микробного пути восстановления сульфата в архее. ^[52]

Смотрите также

• Изокапы
• Изотопная электрохимия
• Изотопная геохимия
• Радиометрическое датирование

Ссылки

1. Maberly, SC; Raven, JA; Johnston, AM (1992). «Различение ¹² C и ¹³ C морскими растениями». Oecologia . 91 (4): 481. doi :10.1007/BF00650320. JSTOR  4220100.
2. Нобель, Парк С. (7 февраля 2005 г.). Физико-химическая и экологическая физиология растений. Academic Press. стр. 411. ISBN 978-0-12-520026-4.
3. Фернандес, Ирен; Кадиш, Георг (2003). «Дискриминация 13C во время деградации простых и сложных субстратов двумя грибами белой гнили». Rapid Communications in Mass Spectrometry . 17 (23): 2614–2620. Bibcode : 2003RCMS...17.2614F. doi : 10.1002/rcm.1234. ISSN  0951-4198. PMID  14648898.
4. Фернандес, И.; Махье, Н.; Кадиш, Г. (2003). «Фракционирование изотопов углерода при разложении растительных материалов разного качества». Глобальные биогеохимические циклы . 17 (3): н/д. Bibcode : 2003GBioC..17.1075F. doi : 10.1029/2001GB001834 . ISSN  0886-6236.
5. Фаркухар, Г. Д.; Элерингер, Дж. Р.; Хабик, КТ (1989). «Распознавание изотопов углерода и фотосинтез». Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений . 40 (1): 503–537. doi :10.1146/annurev.pp.40.060189.002443. ISSN  1040-2519. S2CID  12988287.
6. Маккэрролл, Дэнни; ​​Лоадер, Нил Дж. (2004). «Стабильные изотопы в кольцах деревьев». Quaternary Science Reviews . 23 (7–8): 771–801. Bibcode : 2004QSRv...23..771M. CiteSeerX 10.1.1.336.2011 . doi : 10.1016/j.quascirev.2003.06.017. ISSN  0277-3791. 
7. Эве, Шарон МЛ; да Силвейра Лобо Стернберг, Леонель; Буш, Дэвид Э. (1999). «Модели водопользования древесных пород в сосновых и гамаковых сообществах Южной Флориды». Forest Ecology and Management . 118 (1–3): 139–148. Bibcode : 1999ForEM.118..139E. doi : 10.1016/S0378-1127(98)00493-9 . ISSN  0378-1127.
8. Кабанейро, Ана; Фернандес, Ирен (2015). «Раскрытие чувствительности биома к атмосферным изменениям: экофизиологические зависимости стабильного изотопа C во время фотосинтетического поглощения в экосистемах приморской сосны и обыкновенной сосны из юго-западной Европы». Environmental Technology & Innovation . 4 : 52–61. doi : 10.1016/j.eti.2015.04.007 . ISSN  2352-1864.
9. Сильва, Лукас CR; Ананд, Мадхур; Шипли, Билл (2013). «Исследование влияния атмосферного CO2 и изменения климата на лесные экосистемы в биомах». Глобальная экология и биогеография . 22 (1): 83–92. Bibcode :2013GloEB..22...83S. doi :10.1111/j.1466-8238.2012.00783.x. ISSN  1466-822X.
10. Гомес-Герреро, Армандо; Сильва, Лукас ЧР; Баррера-Рейес, Мигель; Кищук, Варвара; Веласкес-Мартинес, Алехандро; Мартинес-Тринидад, Томас; Пласенсия-Эскаланте, Франциска Офелия; Хорват, Уильям Р. (2013). «Замедление роста и расхождение изотопного состава годичных колец (δ13C и δ18O) противоречат предсказаниям о стимуляции CO2 в высокогорных лесах». Биология глобальных изменений . 19 (6): 1748–1758. Бибкод : 2013GCBio..19.1748G. дои : 10.1111/gcb.12170. ISSN  1354-1013. PMID  23504983. S2CID  39714321.
11. О'Лири, МХ (1988). «Изотопы углерода в фотосинтезе». BioScience . 38 (5): 328–336. doi :10.2307/1310735. JSTOR  1310735. S2CID  29110460.
12. Мезельсон, М.; Шталь, Ф. В. (1958). «Репликация ДНК в E. coli». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 44 (7): 671–682. Bibcode :1958PNAS...44..671M. doi : 10.1073/pnas.44.7.671 . PMC 528642 . PMID  16590258. 
13. Радаевски, С.; Макдональд, ИР; Мюррелл, Дж. К. (2003). «Зондирование нуклеиновых кислот стабильными изотопами: окно в функцию некультивируемых микроорганизмов». Current Opinion in Biotechnology . 14 (3): 296–302. doi :10.1016/s0958-1669(03)00064-8. PMID  12849783.
14. Cupples, AM; Shaffer, EA; Chee-Sanford, JC; Sims, GK (2007). «Сдвиги плавучей плотности ДНК во время зондирования стабильного изотопа 15N ДНК». Microbiological Research . 162 (4): 328–334. doi : 10.1016/j.micres.2006.01.016 . PMID  16563712.
15. Анализ стабильных изотопов при разведке почв раскрывает тип исторического землепользования под современными умеренными лесами в Европе». Научные отчеты . 14. doi :10.1038/s41598-024-63563-1. PMC 11208554 . 
16. Марш, К. Л.; Симс, Г. К.; Малвани, Р. Л. (2005). «Доступность мочевины для автотрофных аммиакокисляющих бактерий в связи с судьбой мочевины, меченной ¹⁴ C и ¹⁵ N, добавленной в почву». Биология и плодородие почв . 42 (2): 137–145. Bibcode : 2005BioFS..42..137M. doi : 10.1007/s00374-005-0004-2. S2CID  6245255.
17. Bichat, F.; Sims, GK; Mulvaney, RL (1999). «Микробное использование гетероциклического азота из атразина». Журнал Американского общества почвоведов . 63 (1): 100–110. Bibcode : 1999SSASJ..63..100B. doi : 10.2136/sssaj1999.03615995006300010016x.
18. Адамс, Томас С.; Стернер, Роберт В. (2000). «Влияние содержания азота в рационе на обогащение трофического уровня 15N». Limnol. Oceanogr . 45 (3): 601–607. Bibcode :2000LimOc..45..601A. doi : 10.4319/lo.2000.45.3.0601 .
19. Ричардс, MP; Тринкаус, E. (2009). «Изотопные данные о рационе европейских неандертальцев и ранних современных людей». Труды Национальной академии наук . 106 (38): 16034–16039. Bibcode : 2009PNAS..10616034R. doi : 10.1073/pnas.0903821106 . PMC 2752538. PMID  19706482 . 
20. Handley, LL; Austin, AT; Stewart, GR; Robinson, D.; Scrimgeour, CM; Raven, JA; Heaton, THE; Schmidt, S. (1999). «Естественное содержание 15N (δ15N) в образцах экосистем отражает показатели доступности воды». Aust. J. Plant Physiol . 26 (2): 185–199. doi :10.1071/pp98146. ISSN  0310-7841.
21. Szpak, Paul; White, Christine D.; Longstaffe, Fred J.; Millaire, Jean-Francois; Vásquez Sánchez, Victor F. (2013). «Изотопное исследование углерода и азота в растениях Северной Перу: базовые данные для палеодиетических и палеоэкологических исследований». PLOS ONE . 8 (1): e53763. Bibcode : 2013PLoSO...853763S. doi : 10.1371/journal.pone.0053763 . PMC 3547067. PMID  23341996 . 
22. Эмброуз, Стэнли Х.; ДеНиро, Майкл Дж. (1986). «Изотопная экология млекопитающих Восточной Африки». Oecologia . 69 (3): 395–406. Bibcode : 1986Oecol..69..395A. doi : 10.1007/bf00377062. PMID  28311342. S2CID  22660367.
23. Хобсон, Кит А.; Алисаускас, Рэй Т.; Кларк, Роберт Г. (1993). «Обогащение стабильными изотопами азота в тканях птиц из-за голодания и пищевого стресса: последствия для изотопного анализа рациона». The Condor . 95 (2): 388. doi :10.2307/1369361. JSTOR  1369361.
24. Dyches, Preston; Clavin, Whitney (23 июня 2014 г.). «Строительные блоки Титана могут предшествовать Сатурну» (пресс-релиз). Jet Propulsion Laboratory . Получено 28 июня 2014 г.
25. de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). "Атомные веса элементов. Обзор 2000 г. (Технический отчет ИЮПАК)". Pure and Applied Chemistry . 75 (6): 683–800. doi : 10.1351/pac200375060683 .
26. Moody, Kenton J.; Hutcheon, Ian D.; Grant, Patrick M. (28 февраля 2005 г.). Ядерный судебный анализ. CRC Press. стр. 399. ISBN 978-0-203-50780-3.
27. Tsang, Man-Yin; Yao, Weiqi; Tse, Kevin (2020). Kim, Il-Nam (ред.). «Окисленные серебряные чашки могут искажать результаты изотопного анализа кислорода небольших образцов». Experimental Results . 1 : e12. doi : 10.1017/exp.2020.15 . ISSN  2516-712X.
28. Левер, Марк А.; Руксель, Оливье; Альт, Джеффри К.; Симидзу, Нобумичи; Оно, Шухей; Коггон, Розалинд М.; Шэнкс, Уэйн К.; Лэпхэм, Лора; Элверт, Маркус; Прието-Моллар, Ксавье; Хинрихс, Кай-Уве (01.03.2013). «Доказательства микробного цикла углерода и серы в глубоко залегающих базальтах склонов хребта». Science . 339 (6125): 1305–1308. Bibcode :2013Sci...339.1305L. doi :10.1126/science.1229240. ISSN  0036-8075. PMID  23493710. S2CID  10728606.
29. Дрейк, Хенрик; Робертс, Ник МВ; Рейнхардт, Мануэль; Уайтхаус, Мартин; Иварссон, Магнус; Карлссон, Андреас; Коойман, Эллен; Кильман-Шмитт, Мелани (2021-06-03). «Биосигнатуры древней микробной жизни присутствуют в магматической коре Фенноскандинавского щита». Communications Earth & Environment . 2 (1): 1–13. doi : 10.1038/s43247-021-00170-2 . ISSN  2662-4435. S2CID  235307116.
30. Ханнан, Кит (1998), «Изотопы серы в геохимии», Геохимия , Энциклопедия наук о Земле, Дордрехт: Springer Netherlands, стр. 610–615, doi :10.1007/1-4020-4496-8_309, ISBN 978-1-4020-4496-0
31. Стабильная изотопная геохимия (PDF) . Учебники Springer по наукам о Земле, географии и окружающей среде. 2021. doi :10.1007/978-3-030-77692-3. ISBN 978-3-030-77691-6. S2CID  238480248.
32. Seal, Robert R. II (2006-01-01). "Геохимия изотопов серы в сульфидных минералах". Обзоры по минералогии и геохимии . 61 (1): 633–677. Bibcode : 2006RvMG...61..633S. doi : 10.2138/rmg.2006.61.12. ISSN  1529-6466.
33. Фаркуар, Джеймс; Бао, Хуэймин; Тименс, Марк (2000-08-04). «Атмосферное влияние самого раннего цикла серы на Земле». Science . 289 (5480): 756–758. Bibcode :2000Sci...289..756F. doi :10.1126/science.289.5480.756. ISSN  0036-8075. PMID  10926533.
34. Картер, Джеймс Ф.; Гранди, Полли Л.; Хилл, Дженни К.; Ронан, Нил К.; Титтертон, Эмма Л.; Слиман, Ричард (2004). «Судебная изотопная масс-спектрометрия упаковочных лент». Аналитик . 129 (12): 1206–1210. Bibcode :2004Ana...129.1206C. doi :10.1039/b409341k. PMID  15565219.
35. Гонсалес Мартин, И.; Маркес Масиас, Э.; Санчес Санчес, Дж.; Гонсалес Ривера, Б. (1998). «Обнаружение фальсификации меда свекловичным сахаром с использованием методологии стабильных изотопов». Пищевая химия . 61 (3): 281–286. дои : 10.1016/S0308-8146(97)00101-5.
36. "Отслеживание природы: географические отпечатки пальцев в пищевых ингредиентах добавляют прозрачности органической цепочке" (PDF) . Канадский совет по меду . Ноябрь 2004 г. стр. 10–11. Архивировано из оригинала (PDF) 2014-01-01 . Получено 30 апреля 2021 г. .
37. Уайтхед, Не; Эндо, С; Танака, К; Такацудзи, Т; Хоши, М; Фукутани, С; Дитчберн, Рг; Зондерван, А (2008). «Предварительное исследование использования (10)Be в судебной радиоэкологии мест ядерных взрывов». Журнал экологической радиоактивности . 99 (2): 260–70. doi :10.1016/j.jenvrad.2007.07.016. PMID  17904707.
38. Spudis, Paul D. (14 мая 2013 г.). "Земля-Луна: Водянистая "двойная планета"". Архивировано из оригинала 2013-08-07 . Получено 30 апреля 2021 г. .
39. Wiechert, U.; et al. (октябрь 2001 г.). «Изотопы кислорода и гигантский удар, формирующий Луну». Science . 294 (12): 345–348. Bibcode :2001Sci...294..345W. doi :10.1126/science.1063037. PMID  11598294. S2CID  29835446.
40. Скотт, Эдвард РД (3 декабря 2001 г.). «Изотопы кислорода дают ключ к образованию планет, лун и астероидов». Отчет об исследованиях планетарной науки : 55. Bibcode : 2001psrd.reptE..55S . Получено 01.01.2014 .
41. Нилд, Тед (сентябрь 2009 г.). «Лунная походка». Геологическое общество Лондона. стр. 8. Получено 01.01.2014 .
42. Чжан, Цзюньцзюнь; Николас Дофас; Эндрю М. Дэвис; Инго Лейя; Алексей Федькин (25 марта 2012 г.). «Протоземля как значительный источник лунного материала». Nature Geoscience . 5 (4): 251–255. Bibcode :2012NatGe...5..251Z. doi :10.1038/ngeo1429. S2CID  38921983.
43. Коппес, Стив (28 марта 2012 г.). «Тест на отцовство титана указывает на то, что Земля — единственный родитель Луны». Чжан, Цзюньцзюнь . Чикагский университет . Получено 01.01.2014 .
44. Saal, AE; Hauri, EH; Van Orman, JA; Rutherford, MJ (2013). «Изотопы водорода в лунных вулканических стеклах и расплавных включениях раскрывают наследие углеродистых хондритов». Science . 340 (6138): 1317–1320. Bibcode :2013Sci...340.1317S. doi :10.1126/science.1235142. PMID  23661641. S2CID  9092975.
45. Mojzsis, SJ; Arrhenius, G.; McKeegan, KD; Harrison, TM; Nutman, AP; Friend, CRL (ноябрь 1996 г.). «Доказательства существования жизни на Земле до 3800 миллионов лет назад». Nature . 384 (6604): 55–59. Bibcode :1996Natur.384...55M. doi :10.1038/384055a0. hdl : 2060/19980037618 . ISSN  1476-4687. PMID  8900275. S2CID  4342620.
46. Холланд, Генрих Д. (2006-06-29). «Оксигенация атмосферы и океанов». Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 361 (1470): 903–915. doi :10.1098/rstb.2006.1838. PMC 1578726. PMID  16754606 . 
47. Папино, Доминик; Мойзис, Стивен Дж.; Шмитт, Аксель К. (2007-03-15). «Множественные изотопы серы из палеопротерозойских гуронских межледниковых осадков и повышение содержания кислорода в атмосфере». Earth and Planetary Science Letters . 255 (1): 188–212. Bibcode : 2007E&PSL.255..188P. doi : 10.1016/j.epsl.2006.12.015. ISSN  0012-821X.
48. Canfield, DE (2001-01-01). "Биогеохимия изотопов серы". Обзоры по минералогии и геохимии . 43 (1): 607–636. Bibcode :2001RvMG...43..607C. doi :10.2138/gsrmg.43.1.607. ISSN  1529-6466.
49. Арчер, Кори; Вэнс, Дерек (2006-03-01). «Связанные изотопные данные Fe и S для архейского микробного восстановления Fe(III) и сульфата». Геология . 34 (3): 153–156. Bibcode : 2006Geo....34..153A. doi : 10.1130/G22067.1. ISSN  0091-7613.
50. Wacey, David; McLoughlin, Nicola; Whitehouse, Martin J.; Kilburn, Matt R. (2010-12-01). "Два сосуществующих метаболизма серы в песчанике возрастом около 3400 млн лет". Geology . 38 (12): 1115–1118. Bibcode : 2010Geo....38.1115W. doi : 10.1130/G31329.1. ISSN  0091-7613.
51. Филиппо, Паскаль; Зуйлен, Марк; Лепо, Кевин; Томазо, Кристоф; Фаркуар, Джеймс; Ван Кранендонк, Мартин (14.09.2007). «Ранние архейские микроорганизмы предпочитали элементарную серу, а не сульфат». Science . 317 (5844): 1534–1537. Bibcode :2007Sci...317.1534P. doi :10.1126/science.1145861. PMID  17872441. S2CID  41254565.
52. Ранняя жизнь на Земле (PDF) . Темы геобиологии. Том 31. 2009. doi :10.1007/978-1-4020-9389-0. ISBN 978-1-4020-9388-3.

Дальнейшее чтение

• Изотопы углерода: ты — то, что ты ешь
• Исследования, от которых волосы встают дыбом
• Проект по исследованию археоизотопов Аякучо
• Поиск изотопных и молекулярных индикаторов возгорания в полярной атмосфере и криосфере