Isotopic signature
एक समस्थानिक हस्ताक्षर (समस्थानिक फिंगरप्रिंट भी) गैर-रेडियोजेनिक 'स्थिर आइसोटोप', स्थिर रेडियोजेनिक आइसोटोप, या एक जांच की गई सामग्री में विशेष तत्वों के अस्थिर रेडियोधर्मी आइसोटोप का अनुपात है। एक नमूना सामग्री में समस्थानिकों के अनुपात को एक समस्थानिक संदर्भ सामग्री के खिलाफ समस्थानिक-अनुपात द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा मापा जाता है। इस प्रक्रिया को समस्थानिक विश्लेषण कहा जाता है। स्थिर समस्थानिक विभिन्न समस्थानिकों का परमाणु द्रव्यमान उनके रासायनिक गतिज व्यवहार को प्रभावित करता है, जिससे प्राकृतिक समस्थानिक पृथक्करण प्रक्रियाएँ होती हैं। कार्बन समस्थानिक उदाहरण के लिए, मीथेन के विभिन्न स्रोतों और सिंक में 12C और 13C समस्थानिकों के लिए अलग-अलग संबंध हैं, जो हवा में मीथेन में 13C/12C अनुपात द्वारा विभिन्न स्रोतों के बीच अंतर करने की अनुमति देता है। भू-रसायन विज्ञान, जीवाश्म जलवायु विज्ञान और जीवाश्म समुद्र विज्ञान में इस अनुपात को δ13C कहा जाता है। अनुपात की गणना पी डी बेलेमनाइट (पी. डी. बी.) मानक के संबंध में की जाती हैः इसी तरह, अकार्बनिक कार्बोनेट में कार्बन कम समस्थानिक अंशन दिखाता है, जबकि प्रकाश संश्लेषण द्वारा उत्पन्न सामग्री में कार्बन भारी समस्थानिकों से समाप्त हो जाता है। इसके अलावा, अलग-अलग जैव रासायनिक मार्गों वाले दो प्रकार के पौधे हैं; सी3 कार्बन स्थिरीकरण, जहां समस्थानिक पृथक्करण प्रभाव अधिक स्पष्ट है, सी4 कार्बन स्थिरीकरण, जहां भारी 13सी कम समाप्त होता है, और क्रैसुलेशियन एसिड मेटाबोलिज्म (सीएएम) पौधे, जहां प्रभाव समान है लेकिन सी4 पौधों की तुलना में कम स्पष्ट है। पौधों में समस्थानिक विभाजन भौतिक (परमाणु वजन बढ़ने के कारण पौधे के ऊतकों में 13 डिग्री सेल्सियस का धीमा प्रसार) और जैव रासायनिक (दो एंजाइमों द्वारा 12 डिग्री सेल्सियस की वरीयताः रुबिस्को और फॉस्फोएनोलपाइरूवेट कार्बोक्सिलेस) कारकों के कारण होता है। दो प्रकार के पौधों के लिए अलग-अलग समस्थानिक अनुपात खाद्य श्रृंखला के माध्यम से फैलते हैं, इस प्रकार यह निर्धारित करना संभव है कि क्या किसी मानव या जानवर के प्रमुख आहार में मुख्य रूप से सी3 पौधे (चावल, गेहूं, सोयाबीन, आलू) या सी4 पौधे (मकई, या मकई से पोषित गोमांस) उनके मांस और हड्डी कोलेजन के समस्थानिक विश्लेषण द्वारा होते हैं (हालांकि, अधिक सटीक निर्धारण प्राप्त करने के लिए, कार्बन समस्थानिक अंश को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि कई अध्ययनों ने सरल और जटिल सब्सट्रेट के जैव क्षरण के दौरान महत्वपूर्ण 13 सी भेदभाव की सूचना दी है)। सी3 पौधों के भीतर δ13सी में परिवर्तनों को नियंत्रित करने वाली प्रक्रियाओं को अच्छी तरह से समझा जाता है, विशेष रूप से पत्ती के स्तर पर, लेकिन लकड़ी के निर्माण के दौरान भी। हाल के कई अध्ययन लकड़ी के निर्माण के वार्षिक पैटर्न के साथ पत्ती के स्तर के समस्थानिक अंश को जोड़ते हैं (यानी। ट्री रिंग δ13C) अलग-अलग पेड़ों और वन स्टैंड की शारीरिक प्रक्रियाओं पर जलवायु परिवर्तन और वायुमंडलीय संरचना के प्रभावों की मात्रा निर्धारित करने के लिए। समझ का अगला चरण, कम से कम स्थलीय पारिस्थितिकी प्रणालियों में, पौधों, मिट्टी और वायुमंडल के बीच बातचीत को समझने के लिए कई समस्थानिक प्रॉक्सी का संयोजन प्रतीत होता है, और यह भविष्यवाणी करता है कि भूमि उपयोग में परिवर्तन जलवायु परिवर्तन को कैसे प्रभावित करेगा। इसी तरह, समुद्री मछलियों में मीठे पानी की मछलियों की तुलना में 13 डिग्री सेल्सियस अधिक होता है, जिसका मान क्रमशः सी4 और सी3 पौधों का अनुमान लगाता है। इस प्रकार के पौधों में कार्बन-13 और कार्बन-12 समस्थानिकों का अनुपात इस प्रकार हैः सी4 पौधेः-16 से-10 सी. ए. एम. पौधेः-20 से-10 सी. 3 पौधेः-33 से-24 वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड से समुद्रों में वर्षा से बने चूना पत्थर में 13 सी का सामान्य अनुपात होता है। इसके विपरीत, नमक गुंबदों में पाया जाने वाला कैल्साइट पेट्रोलियम के ऑक्सीकरण से बने कार्बन डाइऑक्साइड से उत्पन्न होता है, जो अपने पौधे की उत्पत्ति के कारण 13 डिग्री सेल्सियस कम होता है। पर्मियन विलुप्त होने पर जमा हुए चूना पत्थर की परत 252 एम. ए. को 13 डिग्री सेल्सियस/12 डिग्री सेल्सियस में 1 प्रतिशत की गिरावट से पहचाना जा सकता है। 14 सी आइसोटोप मानव निर्मित पदार्थों से जैवसंश्लेषित पदार्थों को अलग करने में महत्वपूर्ण है। जैविक रसायन जैवमंडलीय कार्बन से प्राप्त होते हैं, जिसमें 14 डिग्री सेल्सियस होता है। कृत्रिम रूप से बनाए गए रसायनों में कार्बन आमतौर पर कोयला या पेट्रोलियम जैसे जीवाश्म ईंधन से प्राप्त होता है, जहां मूल रूप से मौजूद 14 सी पता लगाने योग्य सीमा से नीचे क्षय हो गया है। इसलिए एक नमूने में वर्तमान में मौजूद 14C की मात्रा जैविक मूल के कार्बन के अनुपात को इंगित करती है। नाइट्रोजन समस्थानिक नाइट्रोजन-15, या 15एन, का उपयोग अक्सर कृषि और चिकित्सा अनुसंधान में किया जाता है, उदाहरण के लिए डी. एन. ए. प्रतिकृति की प्रकृति को स्थापित करने के लिए मेसल्सन-स्टाल प्रयोग में। इस शोध के विस्तार के परिणामस्वरूप डी. एन. ए. आधारित स्थिर-आइसोटोप जांच का विकास हुआ, जो संवर्धन अलगाव की आवश्यकता के बिना, पर्यावरण में सूक्ष्मजीवों के चयापचय कार्य और वर्गीकरण पहचान के बीच संबंधों की जांच की अनुमति देता है। नाइट्रोजन के एकमात्र स्रोत के रूप में 15N वाले माध्यम में प्रोटीन की खेती करके आइसोटोपिक रूप से लेबल किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एस. आई. एल. ए. सी. जैसे मात्रात्मक प्रोटिओमिक्स में। नाइट्रोजन-15 का व्यापक रूप से उपयोग पर्यावरण में खनिज नाइट्रोजन यौगिकों (विशेष रूप से उर्वरकों) का पता लगाने के लिए किया जाता है। जब अन्य समस्थानिक लेबलों के उपयोग के साथ जोड़ा जाता है, तो नाइट्रोजनयुक्त कार्बनिक प्रदूषकों के भाग्य का वर्णन करने के लिए 15N भी एक बहुत ही महत्वपूर्ण अनुरेखक है। नाइट्रोजन-15 अनुरेखण जैव-भू-रसायन में उपयोग की जाने वाली एक महत्वपूर्ण विधि है। स्थिर नाइट्रोजन समस्थानिकों का अनुपात, 15N/14N या δ15N, पोषक स्तर के साथ बढ़ता है, जैसे कि शाकाहारियों में पौधों की तुलना में अधिक नाइट्रोजन समस्थानिक मान होते हैं, और मांसाहारियों में शाकाहारियों की तुलना में अधिक नाइट्रोजन समस्थानिक मान होते हैं। ऊतक की जांच के आधार पर, पोषण स्तर में प्रत्येक वृद्धि के साथ प्रति हजार 3-4 भागों की वृद्धि होती है। इसलिए शाकाहारी लोगों के ऊतकों और बालों में ज्यादातर मांस खाने वाले लोगों के शरीर की तुलना में काफी कम δ15N होता है। इसी तरह, एक स्थलीय आहार एक समुद्री-आधारित आहार की तुलना में एक अलग संकेत पैदा करता है। बालों का समस्थानिक विश्लेषण पुरातत्वविदों के लिए जानकारी का एक महत्वपूर्ण स्रोत है, जो प्राचीन आहार और खाद्य स्रोतों के प्रति अलग-अलग सांस्कृतिक दृष्टिकोण के बारे में सुराग प्रदान करता है। कई अन्य पर्यावरणीय और शारीरिक कारक खाद्य जाल के आधार पर नाइट्रोजन समस्थानिक संरचना को प्रभावित कर सकते हैं (अर्थात। पौधों में) या अलग-अलग जानवरों के स्तर पर। उदाहरण के लिए, शुष्क क्षेत्रों में, नाइट्रोजन चक्र अधिक 'खुला' होता है और 14N के नुकसान की संभावना होती है, जिससे मिट्टी और पौधों में δ15N बढ़ जाता है। यह ठंडे और नम पारिस्थितिकी प्रणालियों के सापेक्ष गर्म और शुष्क पारिस्थितिकी प्रणालियों में पौधों और जानवरों में अपेक्षाकृत उच्च δ15N मानों की ओर ले जाता है। इसके अलावा, ऊंचे δ15N को 14N के अधिमान्य उत्सर्जन और लंबे समय तक पानी के तनाव की स्थिति या अपर्याप्त प्रोटीन सेवन के तहत शरीर में पहले से ही समृद्ध 15N ऊतकों के पुनः उपयोग से जोड़ा गया है। δ15N ग्रह विज्ञान में एक नैदानिक उपकरण भी प्रदान करता है क्योंकि वायुमंडल और सतह की सामग्री में प्रदर्शित अनुपात "उन स्थितियों से निकटता से जुड़ा हुआ है जिनके तहत सामग्री बनती है।" ऑक्सीजन समस्थानिक ऑक्सीजन तीन प्रकारों में आता है, लेकिन 17O इतना दुर्लभ है कि इसका पता लगाना बहुत मुश्किल है (~0.04% प्रचुर मात्रा में)। जल में 18O/16O का अनुपात जल द्वारा अनुभव किए गए वाष्पीकरण की मात्रा पर निर्भर करता है (क्योंकि 18O भारी होता है और इसलिए वाष्पित होने की संभावना कम होती है)। चूँकि वाष्प तनाव घुलनशील लवणों की सांद्रता पर निर्भर करता है, 18O/16O अनुपात पानी की लवणता और तापमान पर सहसंबंध दर्शाता है। जैसे-जैसे कैल्शियम कार्बोनेट स्रावित करने वाले जीवों के खोल में ऑक्सीजन का निर्माण होता है, ऐसे तलछट क्षेत्र में पानी के तापमान और लवणता का कालानुक्रमिक रिकॉर्ड साबित करते हैं। वायुमंडल में ऑक्सीजन समस्थानिक अनुपात वर्ष के समय और भौगोलिक स्थिति के साथ अनुमानित रूप से भिन्न होता है; जैसे। मोंटाना में 18 ओ-समृद्ध वर्षा और फ्लोरिडा कीज़ में 18 ओ-कम वर्षा के बीच 2 प्रतिशत का अंतर है। इस परिवर्तनशीलता का उपयोग किसी सामग्री की उत्पत्ति की भौगोलिक स्थिति के अनुमानित निर्धारण के लिए किया जा सकता है; जैसे। यह निर्धारित करना संभव है कि यूरेनियम ऑक्साइड का शिपमेंट कहाँ उत्पादित किया गया था। पर्यावरण के साथ सतह के समस्थानिकों के आदान-प्रदान की दर को ध्यान में रखा जाना चाहिए। ठोस नमूनों (कार्बनिक और अकार्बनिक) के ऑक्सीजन समस्थानिक संकेतों को आमतौर पर पायरोलिसिस और मास स्पेक्ट्रोमेट्री के साथ मापा जाता है। शोधकर्ताओं को सटीक माप के लिए नमूनों के अनुचित या लंबे समय तक भंडारण से बचने की आवश्यकता है। सल्फर आइसोटोप सल्फर में चार स्थिर आइसोटोप हैं, 32S, 33S, 34S और 36S, जिनमें से 32S एक बड़े अंतर से सबसे प्रचुर मात्रा में है क्योंकि यह सुपरनोवा में बहुत ही सामान्य 12C द्वारा बनाया गया है। इस प्रमुख सापेक्ष प्रचुरता (95.0%) के कारण सल्फर समस्थानिक अनुपात को लगभग हमेशा 32S के सापेक्ष अनुपात के रूप में व्यक्त किया जाता है। सल्फर के अन्य स्थिर समस्थानिकों की तुलना में इसकी उच्च प्रचुरता (4.25%) के कारण सल्फर समस्थानिक अंशों को आमतौर पर δ34S के संदर्भ में मापा जाता है, हालांकि कभी-कभी δ33S को भी मापा जाता है। सल्फर समस्थानिक अनुपात में अंतर मुख्य रूप से प्रतिक्रियाओं और परिवर्तनों के दौरान गतिज अंशन के कारण मौजूद माना जाता है। सल्फर समस्थानिकों को आम तौर पर मानकों के खिलाफ मापा जाता है; 1993 से पहले, कैन्यन डायब्लो ट्रोइलाइट मानक (सी. डी. टी. के लिए संक्षिप्त), जिसमें 32S: 34S 22.220 के बराबर है, का उपयोग समस्थानिक पैमाने के लिए एक संदर्भ सामग्री और शून्य बिंदु दोनों के रूप में किया जाता था। 1993 से, वियना-सी. डी. टी. मानक का उपयोग शून्य बिंदु के रूप में किया गया है, और सल्फर आइसोटोप माप के लिए संदर्भ सामग्री के रूप में कई सामग्रियों का उपयोग किया जाता है। इन मानकों के खिलाफ मापी गई प्राकृतिक प्रक्रियाओं द्वारा सल्फर अंशों को-72 और + 147 के बीच मौजूद दिखाया गया है, जैसा कि निम्नलिखित समीकरण द्वारा गणना की गई हैः एक बहुत ही रेडॉक्स-सक्रिय तत्व के रूप में, सल्फर पृथ्वी के पूरे इतिहास में प्रमुख रसायन विज्ञान-परिवर्तनकारी घटनाओं को दर्ज करने के लिए उपयोगी हो सकता है, जैसे कि समुद्री वाष्पीकरण जो ऑक्सीजन संकट द्वारा लाए गए वायुमंडल की रेडॉक्स स्थिति में परिवर्तन को दर्शाते हैं। रेडियोजेनिक आइसोटोप लीड आइसोटोप में चार स्थिर आइसोटोप होते हैंः 204Pb, 206Pb, 207Pb और 208Pb। यूरेनियम/थोरियम/सीसे की मात्रा में स्थानीय भिन्नताएँ विभिन्न स्थानों से सीसे के लिए समस्थानिक अनुपात की एक विस्तृत स्थान-विशिष्ट भिन्नता का कारण बनती हैं। औद्योगिक प्रक्रियाओं द्वारा वायुमंडल में उत्सर्जित सीसे की समस्थानिक संरचना खनिजों में सीसे से अलग होती है। टेट्राइथाइल लेड योजक के साथ गैसोलीन के दहन से कार के निकास धुएँ में सर्वव्यापी माइक्रोमीटर के आकार के सीसे से भरपूर कणों का निर्माण हुआ; विशेष रूप से शहरी क्षेत्रों में मानव निर्मित सीसे के कण प्राकृतिक कणों की तुलना में बहुत अधिक आम हैं। वस्तुओं में पाए जाने वाले कणों में समस्थानिक सामग्री में अंतर का उपयोग वस्तु की उत्पत्ति के अनुमानित भौगोलिक स्थान के लिए किया जा सकता है। रेडियोधर्मी समस्थानिक गर्म कण, परमाणु पतन के रेडियोधर्मी कण और रेडियोधर्मी अपशिष्ट भी विशिष्ट समस्थानिक संकेत प्रदर्शित करते हैं। उनकी रेडियोन्यूक्लाइड संरचना (और इस प्रकार उनकी आयु और उत्पत्ति) को मास स्पेक्ट्रोमेट्री या गामा स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, परमाणु विस्फोट से उत्पन्न कणों में 60 को और 152 ईयू की पता लगाने योग्य मात्रा होती है। चेरनोबिल दुर्घटना ने इन कणों को नहीं छोड़ा, लेकिन 125Sb और 144Ce को छोड़ा। पानी के नीचे फटने वाले कणों में ज्यादातर विकिरणित समुद्री लवण होते हैं। संलयन और विखंडन परमाणु हथियारों के लिए 152ईयू/155ईयू, 154ईयू/155ईयू, और 238पीयू/239पीयू के अनुपात भी अलग-अलग हैं, जो अज्ञात मूल के गर्म कणों की पहचान करने की अनुमति देते हैं। यूरेनियम का सभी प्राकृतिक नमूनों में लगभग 55 पीपीएम (अपने मूल न्यूक्लिड के साथ धर्मनिरपेक्ष संतुलन में) के साथ अपेक्षाकृत स्थिर समस्थानिक अनुपात होता है। समस्थानिक संरचनाएँ जो उन मूल्यों से काफी अलग होती हैं, वे इस बात के प्रमाण हैं कि यूरेनियम किसी तरह से कमी या संवर्धन के अधीन रहा है या (इसका हिस्सा) परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया में भाग लिया है। जबकि उत्तरार्द्ध लगभग सार्वभौमिक रूप से मानव प्रभाव के कारण है जैसा कि पूर्व दो, ओक्लो, गैबॉन में प्राकृतिक परमाणु विखंडन रिएक्टर का पता पृथ्वी पर अन्य सभी ज्ञात जमाओं की तुलना में ओक्लो से नमूनों में एकाग्रता के महत्वपूर्ण मोड़ के माध्यम से लगाया गया था। यह देखते हुए कि यह प्रसार की चिंता की एक सामग्री है, क्योंकि अब यूरेनियम ईंधन का प्रत्येक आई. ए. ई. ए.-अनुमोदित आपूर्तिकर्ता यूरेनियम की समस्थानिक संरचना पर नज़र रखता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि किसी को भी नापाक उद्देश्यों के लिए नहीं भेजा गया है। इस प्रकार यह जल्दी से स्पष्ट हो जाएगा यदि ओक्लो के अलावा एक और यूरेनियम जमा कभी एक प्राकृतिक परमाणु विखंडन रिएक्टर साबित होता है। अनुप्रयोग पुरातात्विक अध्ययन पुरातात्विक अध्ययनों में, स्थिर समस्थानिक अनुपात का उपयोग व्यक्तियों से विश्लेषण किए गए ऊतकों (हड्डी कोलेजन के लिए 10-15 वर्ष और दांत तामचीनी बायोपेटाइट के लिए अंतर-वार्षिक अवधि) के निर्माण के समय अवधि के भीतर आहार को ट्रैक करने के लिए किया गया है; खाद्य पदार्थों के "व्यंजन" (चीनी मिट्टी के पात्र के अवशेष); खेती के स्थान और उगाए गए पौधों के प्रकार (तलछट से रासायनिक निष्कर्षण); और व्यक्तियों (दंत सामग्री) का प्रवास। फोरेंसिक स्थिर समस्थानिक अनुपात द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री के आगमन के साथ, सामग्री के समस्थानिक हस्ताक्षर फोरेंसिक में बढ़ते उपयोग को पाते हैं, अन्यथा समान सामग्री की उत्पत्ति को अलग करते हैं और सामग्री को उनके सामान्य स्रोत तक ट्रैक करते हैं। उदाहरण के लिए, पौधों के समस्थानिक संकेत नमी और पोषक तत्वों की उपलब्धता सहित विकास स्थितियों से कुछ हद तक प्रभावित हो सकते हैं। कृत्रिम पदार्थों के मामले में, हस्ताक्षर रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान स्थितियों से प्रभावित होता है। आइसोटोपिक सिग्नेचर प्रोफाइलिंग उन मामलों में उपयोगी है जहां अन्य प्रकार की प्रोफाइलिंग, जैसे अशुद्धियों का लक्षण वर्णन, इष्टतम नहीं हैं। सिंटिलेटर डिटेक्टर के साथ युग्मित इलेक्ट्रॉनिक्स का नियमित रूप से समस्थानिक हस्ताक्षर का मूल्यांकन करने और अज्ञात स्रोतों की पहचान करने के लिए उपयोग किया जाता है। बैकिंग पॉलिमर, एडिटिव्स और एडहेसिव के कार्बन, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन आइसोटोपिक सिग्नेचर का उपयोग करके एक सामान्य ब्राउन पीएसए पैकेजिंग टेप की उत्पत्ति के निर्धारण की संभावना का प्रदर्शन करते हुए एक अध्ययन प्रकाशित किया गया था। शहद में मिलावट का पता लगाने के लिए कार्बन समस्थानिक अनुपात के मापन का उपयोग किया जा सकता है। मकई या गन्ना (सी4 पौधे) से उत्पन्न शर्करा का जोड़ शहद में मौजूद शर्करा के समस्थानिक अनुपात को कम करता है, लेकिन प्रोटीन के समस्थानिक अनुपात को प्रभावित नहीं करता है; एक मिलावट रहित शहद में शर्करा और प्रोटीन का कार्बन समस्थानिक अनुपात मेल खाना चाहिए। 7 प्रतिशत के निम्न स्तर का पता लगाया जा सकता है। परमाणु विस्फोट हवा में कार्बन डाइऑक्साइड में 13C के साथ तेज न्यूट्रॉन की प्रतिक्रिया से 10Be बनाते हैं। यह परमाणु परीक्षण स्थलों पर पिछली गतिविधि के ऐतिहासिक संकेतकों में से एक है। सौर मंडल की उत्पत्ति समस्थानिक उंगलियों के निशान का उपयोग सौर मंडल में सामग्री की उत्पत्ति का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, चंद्रमा का ऑक्सीजन समस्थानिक अनुपात अनिवार्य रूप से पृथ्वी के समान प्रतीत होता है। ऑक्सीजन समस्थानिक अनुपात, जिसे बहुत सटीक रूप से मापा जा सकता है, प्रत्येक सौर मंडल के लिए एक अद्वितीय और विशिष्ट हस्ताक्षर प्रदान करता है। विभिन्न ऑक्सीजन समस्थानिक हस्ताक्षर अंतरिक्ष में उत्सर्जित सामग्री की उत्पत्ति का संकेत दे सकते हैं। चंद्रमा का टाइटेनियम समस्थानिक अनुपात (50Ti/47Ti) पृथ्वी के करीब (4 पीपीएम के भीतर) दिखाई देता है। 2013 में, एक अध्ययन जारी किया गया था जिसमें संकेत दिया गया था कि चंद्र मैग्मा में पानी कार्बोनेसियस कोंड्राइट से 'अप्रभेद्य' था और पानी के समस्थानिकों की संरचना के आधार पर लगभग पृथ्वी के समान था। पृथ्वी पर प्रारंभिक जीवन के अभिलेख आइसोटोप जैव-भू-रसायन का उपयोग जीवन के आसपास की समयरेखा और पृथ्वी पर इसके शुरुआती पुनरावृत्तियों की जांच करने के लिए किया गया है। जीवन के विशिष्ट समस्थानिक उंगलियों के निशान, जो तलछट में संरक्षित हैं, का उपयोग यह सुझाव देने के लिए किया गया है, लेकिन जरूरी नहीं कि यह साबित हो कि पृथ्वी पर जीवन पहले से ही 38.5 करोड़ साल पहले अस्तित्व में था। सल्फर आइसोटोप साक्ष्य का उपयोग महान ऑक्सीकरण घटना के समय की पुष्टि करने के लिए भी किया गया है, जिसके दौरान पृथ्वी के वायुमंडल ने पहली बार लगभग 2.3-2.4 अरब साल पहले ऑक्सीजन (आधुनिक मूल्यों के लगभग 9 प्रतिशत) में मापने योग्य वृद्धि का अनुभव किया था। द्रव्यमान-स्वतंत्र सल्फर समस्थानिक अंश लगभग 2 अरब 45 करोड़ वर्ष पहले के भूवैज्ञानिक रिकॉर्ड में व्यापक रूप से पाए जाते हैं, और ये समस्थानिक हस्ताक्षर तब से द्रव्यमान-निर्भर अंश में चले गए हैं, जो इस बात का मजबूत प्रमाण प्रदान करते हैं कि वातावरण उस सीमा पर एनोक्सिक से ऑक्सीजनयुक्त में स्थानांतरित हो गया है। आधुनिक सल्फेट-कम करने वाले बैक्टीरिया 34S के बजाय हल्के 32S को अनुकूल रूप से कम करने के लिए जाने जाते हैं, और इन सूक्ष्मजीवों की उपस्थिति महासागर की सल्फर समस्थानिक संरचना को मापने योग्य रूप से बदल सकती है। क्योंकि सल्फाइड खनिजों के δ34S मान मुख्य रूप से सल्फेट-कम करने वाले बैक्टीरिया की उपस्थिति से प्रभावित होते हैं, सल्फाइड खनिजों में सल्फर आइसोटोप अंशों की अनुपस्थिति इन जीवाणु प्रक्रियाओं की अनुपस्थिति या स्वतंत्र रूप से उपलब्ध सल्फेट की अनुपस्थिति का सुझाव देती है। कुछ लोगों ने माइक्रोबियल सल्फर अंश के इस ज्ञान का उपयोग यह सुझाव देने के लिए किया है कि अनुमानित समुद्री जल संरचना के सापेक्ष बड़े सल्फर आइसोटोप अंशों के साथ खनिज (अर्थात् पाइराइट) जीवन का प्रमाण हो सकते हैं। हालाँकि, यह दावा स्पष्ट नहीं है, और कभी-कभी पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया के ड्रेसर फॉर्मेशन में पाए जाने वाले ~ 3.49 जीए सल्फाइड खनिजों से भूगर्भीय साक्ष्य का उपयोग करके इसका विरोध किया जाता है, जिनमें δ34एस मान-22 के रूप में नकारात्मक पाए जाते हैं। क्योंकि यह साबित नहीं हुआ है कि सल्फाइड और बेराइट खनिज प्रमुख हाइड्रोथर्मल इनपुट के अभाव में बने हैं, यह आर्कियन में जीवन या माइक्रोबियल सल्फेट रिडक्शन पाथवे का निर्णायक प्रमाण नहीं है। यह भी देखें आइसोस्केप इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री आइसोटोप जियोकेमिस्ट्री रेडियोमेट्रिक डेटिंग संदर्भ आगे पढ़ने के लिए कार्बन आइसोटोपः आप वही हैं जो आप खाते हैं बाल-बढ़ते अनुसंधान अयाकुचो आर्कियो आइसोटोप परियोजना ध्रुवीय वातावरण और क्रायोस्फेयर रेडियोमेट्रिक डेटिंग में आइसोटोपिक और आणविक अग्नि अनुरेखक की खोज बायोइंडिकेटर मानव विज्ञान आइसोटोप फोरेंसिक साक्ष्य