Нека да прегледаме набързо някои основни изотопни терминологии, така че да знаете как да сравнявате своите изотопни стойности с храни и други посетители на графиките. Когато анализираме проба на нокът за съотношения на изотопи, ние сравняваме относителните количества на „по-тежък“ изотоп и „по-лек“ изотоп в нокътя ви, за да проследим какво сте яли. Тези изотопи са "стабилни", което означава, че те не са радиоактивни. За въглерода тежкият изотоп е 13 C, а лекият изотоп е 12 C. За азота тежкият изотоп е 15 N, а лекият 14 N.

след това

Знаеше ли?

Международният референтен стандарт за азотни изотопи е азотен газ, намиращ се в обикновения въздух! Азотният изотопен състав на въздуха се променя много малко от място на място и с течение на времето.

Международният референтен стандарт за въглеродни изотопи е VPDB, което е съкращение от „Vienna Pee Dee Belemnite“. Оригиналната проба от PDB представлява проба от вкаменени черупки на изчезнал организъм, наречен белемнит (нещо като черупка от калмари), събрана преди десетилетия от бреговете на река Пий Ди в Южна Каролина. Оригиналната проба беше използвана отдавна, но други референтни стандарти бяха калибрирани към тази оригинална проба. Все още отчитаме стойностите на въглеродните изотопи спрямо PDB, но сега използваме термина „VPDB“, за да покажем, че данните са нормализирани към стойностите на този стандарт.

След като научихте, че азотът във въздуха се използва като референтен стандарт за азотните изотопи, може да попитате защо не можем просто да използваме състава на въглеродния изотоп на въздуха (CO2 газ) като стандарт за въглеродните изотопи, вместо да използваме фосилни черупки. Добър въпрос! Краткият отговор е, че референтният стандарт трябва да има постоянна стойност, тъй като всички анализирани проби се сравняват с него, за да се изчисли стойността d 13 C. Тъй като стойността d 13 C на атмосферния CO2 се променя значително във времето и пространството, различни лаборатории (и анализи по различно време) биха дали много различни стойности d 13 C за вашия нокът, ако това беше стандартът! Ранните пионери на изотопите разбраха това и разумно избраха VPDB като стандарт.

Когато изотопните биогеохимици (като нас, хората от USGS) анализират проби за изотопен състав, ние докладваме резултатите в специална нотация, наречена "делта нотация", която има подобен формат за въглеродни и азотни изотопи. Стойностите на съотношението на въглеродните изотопи (записани като d 13 C и произнесени „делта виж тринадесет“) и стойностите на съотношението азотни изотопи (написани като d 15 N и произнесени „делта ен петнадесет“), които определихме чрез анализ на пробата на ноктите ви, са просто начин за сравняване на изотопния състав на пробата с този на международен референтен материал (наречен "стандарт").

По-конкретно, сравняваме съотношението на по-тежкия към по-лекия изотоп в пробата със същото съотношение в стандарта. Частите на тялото ви и повечето живи същества имат по-малко съотношение от 13 C до 12 C изотопи от въглеродния стандарт (т.е. относително по-малко 13 C), така че d 13 C стойностите са отрицателни. Например, растения като пшеница имат d 13 C стойности, които са средно около -27 ‰ (произнася се „минус двадесет и седем на милион“ и означава -27 части на хиляда). За разлика от тях, животните обикновено имат по-високо съотношение от 15 N до 14 N изотопи от азотния стандарт (т.е. относително повече от 15 N), така че стойностите на d 15 N са положителни.

Намиране на вашата изотопна стойност от 2006 г. на графиките

За да намерите къде на графиката стойностите на изотопите на вашите нокти за 2006 г. по отношение на храни и други посетители на Open House, първо отидете в таблицата с данни и намерете номера, който сте получили, когато сте дали пробата на ноктите си. Запишете стойностите d 13 C и d 15 N за вашия номер от таблицата. Спомнете си, че тези стойности имат единици „на милион“ (символизирано с „‰“), което е разлика на хиляда части от съотношението изотоп на референтния стандарт. Можете да локализирате стойността си или в графиката на всички данни за 2006 г., или в отделни графики за посетителите в събота и посетителите в неделя.

След това намерете стойността си d 13 C в скалата d 13 C (долна ос) на избраната графика и нарисувайте вертикална линия нагоре от тази точка, през графиката. Може да ви помогне първо да разпечатате графиката. След това намерете стойността си d 15 N в скалата d 15 N (лявата ос) на графиката и нарисувайте хоризонтална линия през графиката в тази точка. Мястото, където линиите ви се пресичат, е мястото, където ноктите ви правят графика.

Намиране на вашите изотопни стойности

Да предположим, че бях посетител номер 118 по време на Деня на отворените врати през 2003 г. (виж примера). Намирам 118 в лявата колона на таблицата с данни и записвам моите изотопни стойности, изброени вдясно: d 13 C = -18,8 и d 15 N = 9,3. След това отивам на графиката и намирам -18,8 по скалата d 13 C (долна ос). Отначало може да изглежда странно да се справим с отрицателни числа като този. Но важното нещо, което трябва да запомните, е следното: колкото по-голямо е числото след отрицателния знак, толкова по-наляво ще се преместите, за да го намерите. Следователно знам, че -18,8 е между -19 и -18, но по-близо до -19.

Започвайки от маркировката -18, представям си десет равномерно разделени деления между -18 и -19 на скалата на графиката и се движа наляво, отброявайки 8 (за 0,8 или 8 десети от единицата по скалата). Маркерът по средата между -19 и -18 (т.е. -18,5) трябва да осигури допълнителна помощ при намирането на стойности. Като аналогия с помощта на графиката може да мислите за стойностите на изотопа като за пари: така че намерете 18,80 долара между 18,00 и 19,00 долара на графиката, като използвате 18,50 долара за помощ. Когато намеря -18.8, чертая линия право нагоре по графиката.

След това намирам стойността си d 15 N от 9,3 (или $ 9,30) по скалата d 15 N (лявата ос) по същия начин. Това е малко по-лесно, тъй като числата не са отрицателни. Когато намеря 9.3, чертая хоризонтална линия вдясно през графиката. Моят нокът начертава къде тази линия и вертикалната линия, начертана за стойността d 13 C, се пресичат.

Какво означава?

Въглеродните и азотните изотопни състави на различни видове диети са известни и могат да бъдат сравнени със съставите на вашите нокти. Следователно графиките на вашите нокти d 15 N и d 13 C стойности могат да ви помогнат да идентифицирате вашата диета. Като цяло, ако ядете повече плодове, зеленчуци, зърнени храни и месо, хранено с тези храни (като говеждо месо), нокътът ви ще се нанесе по-далеч вляво. За разлика от това, яденето на повече царевица, захар и месо, хранено с царевица, ще доведе до нокти, които се нанасят по-далеч вдясно. Хората, които ядат повече животински протеини, и особено морски риби, ще нанасят по-високо в графиката, докато тези, които ядат по-малко месо, ще нанасят по-надолу. Имайте предвид, че средно вашите изотопни стойности са с 1 единица по-високи при изотопите C и 3 единици по-високи при N изотопите от средната ви диета (вижте диаграмата в хранителната мрежа).