ثور إي. سيرلينج

ثور إدوارد سيرلينغ (مواليد 1949) ^{[ 1 ]} أستاذ متميز في الجيولوجيا والجيوفيزياء ، وأستاذ متميز في علم الأحياء بجامعة يوتا . ^{[ 2 ]} يُعد سيرلينغ خبيرًا رائدًا في تطور المناظر الطبيعية الحديثة، بما في ذلك الثدييات الحديثة وبيئاتها العشبية المرتبطة بها، وتحليلات النظائر المستقرة للغلاف الجوي. ^{[ 3 ]} يقيم سيرلينغ في مدينة سولت ليك، بولاية يوتا.

"يمكن لشعرة واحدة أن تحدد موقع الشخص خلال الأسابيع الماضية أو حتى السنوات الماضية" - ثور إي. سيرلينج ^{[ 4 ]}

تتركز اهتمامات سيرلينغ البحثية بشكل أساسي على عمليات الجيوكيمياء السطحية للأرض والسجل الجيولوجي للتغيرات البيئية. ^{[ 3 ]} وعلى وجه الخصوص، من خلال عمله في مجال بيولوجيا الحفظ ، قام سيرلينغ بتحليل النظام الغذائي ووظائف الأعضاء للحيوانات الحديثة باستخدام النظائر المستقرة كمتتبعات طبيعية، بالإضافة إلى دراسة التغيرات الغذائية لسلالات الثدييات المختلفة على مدى ملايين السنين.

وقد كتب سيرلينج باستفاضة عن تطور النظم البيئية، وبداية الرياح الموسمية وتقويتها ، والغلاف الجوي على مدى فترات زمنية جيولوجية من خلال الأدلة التي تم جمعها حول تجزئة النظائر المستقرة في هذه النظم، مع التركيز على النظم البيئية القارية للبحيرات والتربة والنظم البيئية الحديثة.

تشمل أعمال البحث الحالية التركيز على تطور التضاريس في المناطق شبه القاحلة، وجيولوجيا المواقع الأنثروبولوجية القديمة في العالم القديم، وعلى هجرة الملوثات في المياه السطحية والجوفية، بما في ذلك استخدام التريتيوم والهيليوم كمتتبعات هيدرولوجية.

بالتعاون مع جيمس إهلرينجر ، أسس دورة الجيوكيمياء وعلم البيئة للنظائر المستقرة ( IsoCamp ) الصيفية في جامعة يوتا ، والتي "تدرب الطلاب على النظرية البيئية والبيولوجية الأساسية التي تقوم عليها عمليات تجزئة النظائر عبر مجموعة واسعة من التطبيقات البيئية والإيكولوجية".

حصل ثور إي. سيرلينغ على درجة البكالوريوس في الجيولوجيا والكيمياء من جامعة ولاية آيوا في أميس، آيوا ، عام 1972، ثم حصل على درجة الماجستير في الجيولوجيا من الجامعة نفسها عام 1973. وفي عام 1977، نال درجة الدكتوراه في الجيولوجيا من جامعة كاليفورنيا في بيركلي . عمل باحثًا علميًا في مختبر أوك ريدج الوطني من عام 1977 إلى عام 1979 ، ومنذ ذلك الحين وهو عضو هيئة تدريس في جامعة يوتا .

مع نشر دراسة "توسع النظم البيئية C4 _كمؤشر على التغير البيئي العالمي في أواخر العصر الميوسيني" عام 1993، أجرى سيرلينغ، بمساعدة يانغ وانغ وجاي كويد ، دراساتٍ مهمةً تتعلق بنظائر الكربون. وبفضل تحليلٍ معمقٍ للغطاء النباتي القديم من التربة القديمة والنظام الغذائي القديم المُقاس في مينا الأسنان الأحفورية، تبيّن وجود زيادة عالمية في الكتلة الحيوية للنباتات التي تستخدم عملية التمثيل الضوئي C4 _بين 7 و5 ملايين سنة مضت. واعتُبر انخفاض تركيزات _ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على مر التاريخ، دون عتبةٍ تُفضّل النباتات التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي C3، _سببًا وجيهًا للتوسع العالمي للكتلة الحيوية C4 _. وقد أكدت دراسة "التغير النباتي العالمي عبر حدود الميوسين/البليوسين" المنشورة عام 1997 هذه النتائج، موضحةً كيف أن التغير بدا وكأنه يحدث في وقتٍ أبكر عند خطوط العرض المنخفضة، نظرًا لأن عتبة التمثيل الضوئي C3 _تكون أعلى في درجات الحرارة الأكثر دفئًا.

أسس ثور سيرلينج وجيمس إهلرينجر ، أستاذ علم الأحياء بجامعة يوتا، شركة "إيزوفورينسيكس" عام 2003، بهدف تحليل التركيب النظائري المستقر لمختلف المواد البيولوجية والاصطناعية. كانت هذه الخطوة الأولى نحو اكتشافهما الذي نُشر لأول مرة في 25 فبراير 2008 في " وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم " بعنوان "نسب نظائر الهيدروجين والأكسجين في شعر الإنسان مرتبطة بالجغرافيا". أصبح من الممكن معرفة أماكن تواجد الأشخاص وأماكن إقامتهم لفترات طويلة من خلال تحليل التركيب النظائري المستقر لشعر فروة الرأس. اكتشف سيرلينج أن خصلة الشعر يمكن أن تقدم أدلة قيّمة حول رحلات الشخص من خلال دراسة تباين نظائر الهيدروجين-2 ( δ²H ) والأكسجين-18 (δ¹⁸O) ومقارنتها بتلك الموجودة في مياه الشرب ^. يعتمد مدى المعلومات التي يمكن استخلاصها على طول الشعرة: فكلما زاد طولها، زادت المعلومات المستخلصة. ويرتبط التباين الجغرافي في تركيزات النظائر بهطول الأمطار، ودرجات حرارة السحب، وكمية المياه المتبخرة من التربة والنباتات. فعندما تتحرك السحب من المحيط نحو الداخل، تميل نسب الأكسجين-18 إلى الأكسجين-16 والهيدروجين-2 إلى الهيدروجين-1 إلى الانخفاض، لأن مياه الأمطار الغنية بالأكسجين-18 والهيدروجين-2، لكونها أثقل، تميل إلى السقوط أولاً. جُمعت عينات من مياه الصنبور من أكثر من 600 مدينة في جميع أنحاء الولايات المتحدة، بالإضافة إلى عينات من الشعر من صالونات الحلاقة في 65 مدينة موزعة على 20 ولاية. وأظهرت المقارنة أن عينات الشعر ومياه الشرب تتشابه في التباينات النظائرية. ولعرض هذه المعلومات، أنتج العلماء خرائط مُرمّزة بالألوان بناءً على ارتباط النظائر في الشعر بتلك الموجودة في مياه الشرب. تُظهر هذه الخرائط كيف تختلف نسب نظائر الهيدروجين والأكسجين في شعر فروة الرأس في مناطق مختلفة من الولايات المتحدة. وقد ثبت أن الماء الذي يشربه الإنسان يترك في الشعر آثارًا تحتوي على نظائر الأكسجين والهيدروجين مساوية لتلك الموجودة في ماء الصنبور. كانت هذه التقنية بمثابة أداة جديدة لرجال الشرطة وعلماء الأنثروبولوجيا وعلماء الآثار والأطباء.

أجرى البروفيسور سيرلينغ، بمساعدة جيمس إهلرينغر وكريستوفر ريمين (زميلين من جامعة يوتا)، وجورج ويتمير من جامعة ولاية كولورادو وعضو في جمعية "أنقذوا الأفيال" في نيروبي، وإيان دوغلاس-هاميلتون ، مؤسس الجمعية، بحثًا حول محميتي سامبورو وبافالو سبرينغز الوطنيتين في شمال كينيا، حيث قاموا بتحليل الكربون ونظائر مستقرة أخرى في شعر ذيول الأفيال، وذلك لمعرفة أين وماذا تأكل فيكتوريا وأناستازيا وكليوباترا، بنات الفيلة الأم الملكة إليزابيث، عادةً على مدى ست سنوات (2000-2006). ولمراقبة حياتها، زُوّدت الأفيال بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الذي سجّل مواقعها كل ساعة طوال فترة البحث. وللحصول على عينة من شعر الذيل، تم تخدير الأفيال باستخدام سهام مخدرة عند الضرورة. وبالنظر إلى أن الشعر ينمو حوالي بوصة واحدة شهريًا، فإن شعرة واحدة تحتوي على معلومات نظائرية تساعد في تحديد النظام الغذائي خلال فترة 18 شهرًا.

• سيرلينغ، تي إي؛ وانغ، واي؛ كويد، جيه. (1993). "توسع النظم البيئية من نوع C4 _كمؤشر على التغير البيئي العالمي في أواخر العصر الميوسيني" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 361 (6410): 344. Bibcode : 1993Natur.361..344C . doi : 10.1038/361344a0 . S2CID 4345173 . 
• سيرلينج، تي إي؛ هاريس، جيه إم؛ ماكفادين، بي جيه؛ ليكي، إم جي؛ كويد، جيه؛ آيزنمان، في؛ إهلرينجر، جيه آر (1997). "التغيرات النباتية العالمية خلال الفترة الانتقالية بين العصرين الميوسيني والبليوسيني" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 389 (6647): 153. رمز Bibcode : 1997Natur.389..153C . doi : 10.1038/38229 . S2CID 4400133 . 
• إهلرينجر، جيه آر؛ بوين، جي جيه؛ تشيسون، إل إيه؛ ويست، إيه جي؛ بودليساك، دي دبليو؛ سيرلينج، تي إي (2008). "نسبة نظائر الهيدروجين والأكسجين في شعر الإنسان مرتبطة بالجغرافيا" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 105 (8): 2788-93 . Bibcode : 2008PNAS..105.2788E . doi : 10.1073/pnas.0712228105 . PMC 2268538. PMID 18299562 .  
• سيرلينغ، تي إي؛ ويتمير، جي؛ راسموسن، إتش بي؛ فولراث، إف؛ سيرلينغ، سي إي؛ روبنسون، تي جيه؛ دوغلاس-هاميلتون، آي. (2006). "النظائر المستقرة في شعر الفيل توثق أنماط الهجرة والتغيرات الغذائية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 103 ( 2): 371-373 . Bibcode : 2006PNAS..103..371C . doi : 10.1073/pnas.0509606102 . PMC 1326175. PMID 16407164 .  
• سيرلينج، تي إي؛ هاريس، جيه إم؛ ليكي، إم جي (1999). "الرعي والتصفح لدى الأفيال: السجل النظائري للخرطوميات الحديثة والمتحجرة" (ملف PDF) . مجلة علم البيئة . 120 (3): 364-374 . رمز Bibcode : 1999Oecol.120..364C . doi : 10.1007/s004420050869 . PMID: 28308013. S2CID : 22605087 .  
• ثور سيرلينج؛ إيان دوغلاس-هاميلتون؛ لي سيجل: "آثار الفيل" بيان صحفي لجامعة يوتا، 2 يناير 2006.

• www.scientificblogging.com أداة مكافحة الجريمة: الشعر يكشف عن مصادر مياه الشرب لضحايا القتل
• عالم الكيمياء - الأخبار - فبراير 2008