Ученые используют изотопы, чтобы отвечать на самые неожиданные вопросы об окружающем мире. Профессор Университета Цинциннати Брук Кроули объясняет: изотопы — это разные формы одного и того же элемента, которые работают как отпечатки пальцев.

По ним можно определить, где и когда жило существо, и даже каким был его мир.

Анализ изотопов сейчас на пике популярности. За последние 5–10 лет количество исследований в этой области резко выросло.

В курсе Кроули по стабильным изотопам студенты придумывают нестандартные вопросы и проводят эксперименты. Например:

• Отличается ли кофе, выращенный в тени, от того, что рос под солнцем? Да.
• Можно ли по изотопам отличить яйца свободного выгула от фабричных? Можно.
• Меняет ли пищеварение изотопный состав? Оказалось, что да.

Исследование, опубликованное в Ecology and Evolution, подтвердило: то, что попадает внутрь, и то, что выходит наружу, — это два разных изотопных профиля.

Работу возглавила выпускница университета Мэдди Гринвуд — сначала как учебный проект, потом как полноценное исследование.

В команду вошла Рейчел Рейд из Виргинского политеха. Они собрали образцы помета и погадок (непереваренных костей, которые хищные птицы отрыгивают) у двух обитателей зоопарка Цинциннати: филина и краснохвостого сарыча. Обе птицы питались замороженными крысами, но сарыч, благодаря более кислому желудку, переваривал кости лучше.

Ученые сравнили изотопы углерода, азота, кислорода и стронция в крысах и в отходах птиц. Разница оказалась значительной. Пищеварение меняло изотопный состав костей настолько, что это могло повлиять на выводы о рационе и происхождении добычи.

Результаты нас удивили, — признается Кроули.

Сегодня изотопный анализ помета помогает изучать редких животных, например ягуаров, без вмешательства в их жизнь. Кости мелких зверьков используют для реконструкции древнего климата. Но часто эти кости — всего лишь непереваренные остатки из погадок сов и других хищников.

Тем, кто использует кости грызунов для определения климата или ареала обитания, стоит быть осторожнее, — предупреждает исследование.

Гринвуд считает, что изотопный анализ — мощный инструмент:

Наука постоянно находит ему новые применения. Быть частью этого процесса — невероятно интересно.

Этот проект важен по трем причинам:

1. Уточняет методы — показывает, что изотопный анализ костей из погадок может давать искаженные данные.
2. Экономит ресурсы — предупреждает ошибки в палеоклиматологии и археологии, где кости грызунов часто используют как индикаторы.
3. Расширяет горизонты — доказывает, что даже «отходы» жизнедеятельности могут быть ценным научным материалом.

Исследование проводилось на двух видах птиц в неволе, питавшихся однородным кормом. В дикой природе, где рацион разнообразнее, погрешности могут быть иными. Нужны дополнительные эксперименты.

Ранее ученые объяснили странный состав метеоритов на заре Вселенной на примере изотопов.