Новое исследование, проведенное в Портлендском государственном университете и опубликованное в журнале PLOS ONE, демонстрирует обнаружение признаков жизни, или биосигнатур, в самых суровых условиях нашей планеты с помощью микроскопии. Основная цель работы заключалась в идентификации надежных биосигнатур микроорганизмов, которые могут быть использованы при поиске жизни за пределами Земли.
Ведущий автор исследования, Карл Снайдер, аспирант физического факультета Портлендского государственного университета, и его команда сосредоточились на изучении характеристик микробов, которые могли бы служить надежными индикаторами жизни. Исследователи искали специфические признаки, которые можно обнаружить с помощью современных технологий.
Ключевым инструментом исследования стала видеомикроскопия in situ (на месте), в частности, метод цифровой голографической микроскопии (ЦГМ). Этот подход позволил ученым непосредственно наблюдать и анализировать активное движение микроорганизмов, например, плавание, а также их морфологию (форму и структуру) и оптические свойства в естественной среде обитания.
Исследования проводились в разнообразных экстремальных полевых условиях на Земле, включая раскаленные пустыни, арктические льды и щелочные источники. Многие из этих локаций ранее не изучались с применением цифровой голографической микроскопии. Эти среды считаются близкими аналогами потенциально обитаемых мест в Солнечной системе, таких как другие планеты и их спутники.
Центральным результатом стало обнаружение как минимум одной из трех исследуемых биосигнатур – движения, морфологии или оптических свойств – абсолютно в каждом проанализированном образце окружающей среды. Где бы ни применялась ЦГМ на всех исследованных участках, были найдены микробные биосигнатуры, что указывает на их широкое распространение даже в экстремальных условиях.
Особое внимание уделяется плаванию микробов как потенциально универсальной биосигнатуре. Наблюдение активного, самонаправленного движения является сильным свидетельством наличия живых организмов. Эта характеристика была последовательно обнаружена в различных экстремальных средах.
В ходе экспериментов ученые также применяли химические и термические стимулы, чтобы оценить реакцию микробной подвижности. Было установлено, что реакция микробов на эти воздействия варьировалась в зависимости от окружающей среды: в некоторых случаях наблюдались сильные изменения подвижности, в других – слабые или отсутствующие.
Полученные данные подтверждают, что даже в самых негостеприимных для жизни условиях на Земле некоторая часть микробного сообщества демонстрирует обнаружимые характеристики, указывающие на жизнь. Движение, морфология и оптические свойства микробов могут служить надежными биосигнатурами в экстремальных условиях.
Эти результаты имеют большое значение для астробиологии, поскольку они подтверждают эффективность методов обнаружения жизни в земных аналогах внеземных сред. Цифровая голографическая микроскопия выделяется как перспективный инструмент для будущих космических миссий, направленных на анализ жидких образцов с других планет и спутников на предмет наличия жизни. Обнаружение биосигнатур в экстремальных условиях Земли повышает вероятность их обнаружения в схожих условиях в космосе.
Ведущий автор исследования, Карл Снайдер, аспирант физического факультета Портлендского государственного университета, и его команда сосредоточились на изучении характеристик микробов, которые могли бы служить надежными индикаторами жизни. Исследователи искали специфические признаки, которые можно обнаружить с помощью современных технологий.
Ключевым инструментом исследования стала видеомикроскопия in situ (на месте), в частности, метод цифровой голографической микроскопии (ЦГМ). Этот подход позволил ученым непосредственно наблюдать и анализировать активное движение микроорганизмов, например, плавание, а также их морфологию (форму и структуру) и оптические свойства в естественной среде обитания.
Исследования проводились в разнообразных экстремальных полевых условиях на Земле, включая раскаленные пустыни, арктические льды и щелочные источники. Многие из этих локаций ранее не изучались с применением цифровой голографической микроскопии. Эти среды считаются близкими аналогами потенциально обитаемых мест в Солнечной системе, таких как другие планеты и их спутники.
Центральным результатом стало обнаружение как минимум одной из трех исследуемых биосигнатур – движения, морфологии или оптических свойств – абсолютно в каждом проанализированном образце окружающей среды. Где бы ни применялась ЦГМ на всех исследованных участках, были найдены микробные биосигнатуры, что указывает на их широкое распространение даже в экстремальных условиях.
Особое внимание уделяется плаванию микробов как потенциально универсальной биосигнатуре. Наблюдение активного, самонаправленного движения является сильным свидетельством наличия живых организмов. Эта характеристика была последовательно обнаружена в различных экстремальных средах.
В ходе экспериментов ученые также применяли химические и термические стимулы, чтобы оценить реакцию микробной подвижности. Было установлено, что реакция микробов на эти воздействия варьировалась в зависимости от окружающей среды: в некоторых случаях наблюдались сильные изменения подвижности, в других – слабые или отсутствующие.
Полученные данные подтверждают, что даже в самых негостеприимных для жизни условиях на Земле некоторая часть микробного сообщества демонстрирует обнаружимые характеристики, указывающие на жизнь. Движение, морфология и оптические свойства микробов могут служить надежными биосигнатурами в экстремальных условиях.
Эти результаты имеют большое значение для астробиологии, поскольку они подтверждают эффективность методов обнаружения жизни в земных аналогах внеземных сред. Цифровая голографическая микроскопия выделяется как перспективный инструмент для будущих космических миссий, направленных на анализ жидких образцов с других планет и спутников на предмет наличия жизни. Обнаружение биосигнатур в экстремальных условиях Земли повышает вероятность их обнаружения в схожих условиях в космосе.