让微生物活动起来的简单测试, 可能会促进寻找外星生命的努力

360影视 2025-02-06 22:22 2

摘要:在外层空间寻找生命是人类的伟大事业之一。一种方法是寻找能够独立移动的运动微生物,这种能力是生命存在的有力证据。如果运动是由化学物质引起的,并且生物体会做出反应,这被称为趋化性。

由 Frontiers提供

在外层空间寻找生命是人类的伟大事业之一。一种方法是寻找能够独立移动的运动微生物,这种能力是生命存在的有力证据。如果运动是由化学物质引起的,并且生物体会做出反应,这被称为趋化性。

现在,德国的研究人员开发出了一种新的简化方法,用于诱导地球上一些最小生命形式的趋化运动。他们的研究成果发表在《天文学和空间科学前沿》杂志上

柏林工业大学研究员马克斯·里克莱斯说:“我们测试了三种微生物——两种细菌和一种古细菌——发现它们都向一种名为 L-丝氨酸的化学物质移动。这种运动被称为趋化性,可能是生命存在的有力指标,可以指导未来在火星或其他星球上寻找生物的太空任务。”

之所以选择这些物种进行研究,是因为它们具有在极端环境中生存的能力。

孢子形态的运动能力极强的枯草芽孢杆菌可以在极端条件下生存,并能承受高达 100°C 的温度。从南极水域分离出来的假交替单胞菌具有在较冷环境中生长的能力,温度范围为 -2.5° 至 29°C。

古菌 Haloferax volcanii (H. volcanii) 属于与细菌相似的群体,但基因不同。它的自然栖息地包括死海和其他高盐环境,因此它也非常适应极端条件。

“细菌和古细菌是地球上两种最古老的生命形式,但它们的运动方式不同,并各自发展出独立的运动系统,”里克莱斯解释道。“通过测试这两组细菌,我们可以让生命探测方法在太空任务中更加可靠。”

研究人员用来促使这些物种移动的氨基酸 L-丝氨酸,此前已被证明能够引发所有生命领域的多种物种的趋化性。人们相信它在火星上也存在。如果火星上的生命与地球上的生命具有相似的生物化学性质,那么 L-丝氨酸可能会吸引潜在的火星微生物。

结果表明,L-丝氨酸对这三种物种都具有吸引作用。“特别是,H. volcanii 的使用扩大了使用基于趋化性的方法可以检测的潜在生命形式的范围,即使已知某些古细菌具有趋化性系统,”Riekeles 解释道。

“由于 H. volcanii 在极咸的环境中茁壮成长,它可能成为我们在火星上发现的生命类型的良好模型。”

研究人员使用了一种简化的方法,这可能会决定该方法是否适用于未来的太空任务。他们没有使用复杂的设备,而是使用了一个带有两个腔室的载玻片,这两个腔室之间由一层薄膜隔开。微生物被放在一侧,化学物质 L-丝氨酸则被添加到另一侧。

“如果微生物是活的,而且能够移动,它们就会穿过膜游向 L-丝氨酸,”Riekeles 解释道。“这种方法简单、经济实惠,而且不需要功能强大的计算机来分析结果。”

然而,研究人员表示,要让这种方法在太空任务中发挥作用,需要对过程进行一些调整。其中两个就是更小、更坚固、能够在恶劣的太空旅行条件下生存的设备,以及无需人工干预就能自动运行的系统。

一旦克服这些困难,微生物运动可以帮助探测可能存在于外太空的微生物,例如木星卫星木卫二的海洋中。

“这种方法可以使生命探测更便宜、更快捷,帮助未来的任务用更少的资源取得更多成果,”里克莱斯总结道。“这可能是未来火星任务中寻找生命的一种简单方法,也是直接运动观察技术的有益补充。”

来源:点燃创新

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