夏威夷大學開發(fā)的工具可以探測地球及其他地方的古代生命

夏威夷大學馬諾阿分校的研究人員開發(fā)的一種創(chuàng)新科學儀器有望在地球和其他行星上尋找存在或滅絕的生命時改變游戲規(guī)則。

該儀器稱為緊湊型彩色生物探測器，它使用專門的相機掃描大面積生物材料的熒光信號，如氨基酸、化石、沉積巖、植物、微生物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。該儀器已成功用于檢測位于科羅拉多州、懷俄明州和猶他州的 34-56 百萬年歷史的綠河巖層魚類化石中的這些生物殘留物。

研究結(jié)果發(fā)表在《自然科學報告》上。

“Biofinder 是同類系統(tǒng)中的第一個，” UH Mānoa海洋與地球科學與技術(shù)學院夏威夷地球物理和行星學研究所的首席儀器開發(fā)人員和研究員Anupam Misra說。“目前，沒有其他設備可以在白天檢測巖石上微量的生物殘留物。Biofinder 的其他優(yōu)勢在于它可以在幾米的距離內(nèi)工作、拍攝視頻并且可以快速掃描大面積區(qū)域。”

在其他行星上尋找生命是宇航局和其他國際航天機構(gòu)進行的探索任務的主要目標之一。

“如果將 Biofinder 安裝在火星或其他行星上的漫游車上，我們將能夠快速掃描大面積區(qū)域以檢測過去生命的證據(jù)，即使該生物體很小，不容易用我們的眼睛看到，并且已經(jīng)死了數(shù)百萬年，”米斯拉說。“我們預計，熒光成像對于宇航局未來探測有機物和其他行星上是否存在生命的任務至關重要。”

米斯拉和他的同事正在申請一個機會，將 Biofinder 送到未來的NASA任務中。

“Biofinder 的能力對于NASA的行星保護計劃至關重要，用于準確和無創(chuàng)地檢測進出地球的微生物或外星生物危害等污染物，”團隊生物學家兼合作伙伴 Sonia J. Rowley說。該研究的作者。

“這些生物標志物的檢測將構(gòu)成地球以外生命的開創(chuàng)性證據(jù)，”米斯拉說。盡管 Biofinder 由 Misra 于 2012 年首次開發(fā)，但在NASA促進太陽系觀測行星儀器概念 ( PICASSO ) 計劃的支持下，最新的彩色版本的緊湊型 Biofinder 達到了高潮。

在廣闊的行星景觀中尋找生物殘留物的證據(jù)是一項巨大的挑戰(zhàn)。該團隊測試了Biofinder對Green River地層中古代魚類化石的檢測能力，并通過實驗室光譜分析、掃描電子顯微鏡和熒光壽命成像顯微鏡證實了結(jié)果。

“在化石化過程中，生物殘留物被礦物取代的速度有多快還存在一些未知數(shù)，”米斯拉說。“然而，我們的發(fā)現(xiàn)再次證實生物殘留物可以存活數(shù)百萬年，并且使用生物熒光成像可以有效地實時檢測這些痕量殘留物。”