天体生物学家说,火星岩石可能含有多种类型的假生物信号

在一个新报发表在《地质学会学报爱丁堡大学的Sean McMahon博士和牛津大学的朱莉科斯米迪斯试图总结迄今为止已知的产生生命的物理化学过程,如形态、矿物、分子和其他现象,并考虑它们在Mars早期可能发生的位置和地点。特别关注美国宇航局的“毅力”号火星车和欧空局计划中的罗莎琳德·富兰克林号火星车可能在火星表面遇到和取样的材料。

有机和无机生物形态(形态与活微生物或化石微生物相似的小型非生物结构):(a)从天然火山玻璃中的中心磁铁矿颗粒辐射出的小行星三角石;(b) 成岩条件下从RNA和石英混合物中获得的有机微球;(c) 由混合脂肪酸和1-烷醇(C10-C15)在10 mM CaCl2中形成的两亲性球形和管状囊泡;(d) 通过PDDA与ATP混合在水中制备的凝聚微滴;(e,f)通过加热氨基酸混合物获得的成链和孪生类蛋白质微球;(g,h)在明胶中通过双重扩散形成的磷灰石颗粒,模拟胚胎中分裂的细胞和凸起的多边形特征;(i) 注入超临界CO2的玄武岩裂缝壁上形成的杆状二氧化硅颗粒;(j) 在快速冷冻富硅流体中形成的低温蛋白石细丝和薄片;(k) 通过冷冻富硅碱性盐水获得的低温碳酸盐分段纤维;(l) 沉积物中有机膜内形成的杆状磷灰石颗粒;(m) 氟磷灰石颗粒在柠檬酸盐存在下沉淀,模拟正在分裂的球形细胞。图片来源:McMahon&Cosmidis,内政部:10.1144/jgs2021-050。

有机和无机生物形态(在形态上与活的或化石微生物相似的小的非生物结构):(a)从天然火山玻璃的中心磁铁矿颗粒辐射出的小行星状三基岩;(b)成岩条件下RNA与石英混合物形成的有机微球;(c)脂肪酸与1-烷醇(C10-C15)混合在10mm CaCl中形成两亲性球状管状囊泡2.;(d)将PDDA与ATP混合后在水中制备的微滴凝聚;(e, f)通过加热氨基酸混合物得到的成链和孪生蛋白微球;(g, h)在明胶中二次扩散形成的磷灰石颗粒,模拟细胞分裂和胚胎中凸起的多边形特征;(i)注入超临界CO后玄武岩裂隙壁上形成棒状二氧化硅颗粒2.; (j) 在快速冷冻富硅流体中形成的低温蛋白石细丝和薄片;(k) 通过冷冻富硅碱性盐水获得的低温碳酸盐分段纤维;(l) 沉积物中有机膜内形成的杆状磷灰石颗粒;(m) 氟磷灰石颗粒在柠檬酸盐存在下沉淀,模拟正在分裂的球形细胞。图片来源:McMahon&Cosmidis,内政部:10.1144/jgs2021-050。

McMahon博士和Cosmidis博士说:“人们经常承认,在火星上寻找生命可能会产生假阳性结果,特别是通过探测到在某种程度上类似于生命产物但非生物成因的物体、模式或物质。”。

“目前和即将进行的主要探测车任务的成功,现在要求我们做出重大努力来减轻这一风险。”

在这项新的研究中,作者回顾了所有已知过程的证据,这些过程可能在火星岩石中产生了生命状的沉积物。

他们发现了几十种过程——还有许多可能尚未发现——它们可以产生类似于曾经存在于火星上的微观的、简单的生命形式的结构。

在这些生命样的样本中,这些过程可以产生类似细菌细胞和碳基分子的沉积物,这些碳基分子与所有已知生命的组成部分非常相似。

“过去,我们被模拟生命的过程愚弄了,”科斯米迪斯说。

“在很多情况下,看起来像微生物化石的物体在地球上的古代岩石中,甚至在火星的陨石中都有描述,但经过更深入的检查,它们被证明是非生物起源的。”

“我们的论文是一个警示性的故事,我们呼吁进一步研究火星环境中的生命模拟过程,以避免我们一次又一次地落入相同的陷阱。”

因为生命的迹象可以被非生命过程如此紧密地模仿,所以在火星上发现的任何类似化石的标本的起源都可能非常模糊。

McMahon博士和Cosmidis博士呼吁进行更多的跨学科研究,以揭示火星上类似生命的沉积物是如何形成的,从而帮助寻找那里和太阳系其他地方古代生命的证据。

麦克马洪博士说:“在某个阶段,火星探测车几乎肯定会发现一些看起来很像化石的东西,因此能够自信地将其与化学反应产生的结构和物质区分开来是至关重要的。”。

“对于每一种类型的化石,都至少有一种非生物过程可以创造出非常相似的东西,因此我们确实需要提高对这些东西是如何形成的理解。”

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S·麦克马洪和J·科斯米德斯。火星上的假生物信号:预测模糊性。地质学会学报,在线发布于2021年11月17日;内政部:10.1144/jgs2021-050

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