夏威夷大学开发的工具可以探测地球及其他地方的古代生命

夏威夷大学马诺阿分校的研究人员开发的一种创新科学仪器有望在地球和其他行星上寻找存在或灭绝的生命时改变游戏规则。

该仪器称为紧凑型彩色生物探测器，它使用专门的相机扫描大面积生物材料的荧光信号，如氨基酸、化石、沉积岩、植物、微生物、蛋白质和脂质。该仪器已成功用于检测位于科罗拉多州、怀俄明州和犹他州的 34-56 百万年历史的绿河岩层鱼类化石中的这些生物残留物。

研究结果发表在《自然科学报告》上。

“Biofinder 是同类系统中的第一个，” UH Mānoa海洋与地球科学与技术学院夏威夷地球物理和行星学研究所的首席仪器开发人员和研究员Anupam Misra说。“目前，没有其他设备可以在白天检测岩石上微量的生物残留物。Biofinder 的其他优势在于它可以在几米的距离内工作、拍摄视频并且可以快速扫描大面积区域。”

在其他行星上寻找生命是宇航局和其他国际航天机构进行的探索任务的主要目标之一。

“如果将 Biofinder 安装在火星或其他行星上的漫游车上，我们将能够快速扫描大面积区域以检测过去生命的证据，即使该生物体很小，不容易用我们的眼睛看到，并且已经死了数百万年，”米斯拉说。“我们预计，荧光成像对于宇航局未来探测有机物和其他行星上是否存在生命的任务至关重要。”

米斯拉和他的同事正在申请一个机会，将 Biofinder 送到未来的NASA任务中。

“Biofinder 的能力对于NASA的行星保护计划至关重要，用于准确和无创地检测进出地球的微生物或外星生物危害等污染物，”团队生物学家兼合作伙伴 Sonia J. Rowley说。该研究的作者。

“这些生物标志物的检测将构成地球以外生命的开创性证据，”米斯拉说。尽管 Biofinder 由 Misra 于 2012 年首次开发，但在NASA促进太阳系观测行星仪器概念 ( PICASSO ) 计划的支持下，最新的彩色版本的紧凑型 Biofinder 达到了高潮。

在广阔的行星景观中寻找生物残留物的证据是一项巨大的挑战。该团队测试了Biofinder对Green River地层中古代鱼类化石的检测能力，并通过实验室光谱分析、扫描电子显微镜和荧光寿命成像显微镜证实了结果。

“在化石化过程中，生物残留物被矿物取代的速度有多快还存在一些未知数，”米斯拉说。“然而，我们的发现再次证实生物残留物可以存活数百万年，并且使用生物荧光成像可以有效地实时检测这些痕量残留物。”