Ein innovatives wissenschaftliches Instrument, der Compact Color Biofinder, der von einem Team von Forschern der University of Hawai’i at Mānoa entwickelt wurde, könnte das Spiel bei der Suche nach Anzeichen von außerirdischem Leben verändern.
Die meisten biologischen Materialien, beispielsweise Aminosäuren, Fossilien, Sedimentgesteine, Pflanzen, Mikroben, Proteine und Lipide, weisen starke organische Fluoreszenzsignale auf, die von spezialisierten Scanning-Kameras erfasst werden können. In einer Studie veröffentlicht in Naturwissenschaftliche Berichte Kürzlich berichtete das Forschungsteam, dass der Biofinder so empfindlich ist, dass er die Biorückstände in Fischfossilien aus der 34-56 Millionen Jahre alten Green-River-Formation genau nachweisen kann.
„Der Biofinder ist das erste System seiner Art“, sagte Anupam Misra, leitender Instrumentenentwickler und Forscher am Hawai’i Institute of Geophysics and Planetology an der UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST). „Derzeit gibt es kein anderes Gerät, das tagsüber winzige Mengen an Biorückständen auf einem Felsen erkennen kann. Weitere Stärken des Biofinders sind, dass er aus mehreren Metern Entfernung funktioniert, Videos aufnimmt und schnell ein großes Gebiet scannen kann .“
Obwohl der Biofinder erstmals 2012 von Misra entwickelt wurde, gipfelten Fortschritte, die vom NASA PICASSO-Programm unterstützt wurden, in der neuesten Farbversion des kompakten Biofinders.
Das Auffinden von biologischen Rückständen in einer riesigen Planetenlandschaft ist eine enorme Herausforderung. Daher testete das Team die Erkennungsfähigkeiten des Biofinders an den alten Green-River-Fischfossilien und bestätigte die Ergebnisse durch Laborspektroskopieanalyse, Rasterelektronenmikroskopie und Fluoreszenzlebensdauer-Imaging-Mikroskopie.
„Es gibt einige Unbekannte darüber, wie schnell Biorückstände im Fossilisierungsprozess durch Mineralien ersetzt werden“, sagte Misra. „Unsere Ergebnisse bestätigen jedoch einmal mehr, dass biologische Rückstände Millionen von Jahren überleben können und dass die Verwendung von Biofluoreszenz-Bildgebung diese Spurenrückstände effektiv in Echtzeit erkennt.“
Die Suche nach Leben – das auf Planetenkörpern existieren oder ausgestorben sein kann – ist eines der Hauptziele von Planetenerkundungsmissionen, die von der NASA und anderen internationalen Raumfahrtagenturen durchgeführt werden.
„Wenn der Biofinder auf einem Rover auf dem Mars oder einem anderen Planeten montiert wäre, könnten wir große Bereiche schnell scannen, um Hinweise auf vergangenes Leben zu finden, selbst wenn der Organismus klein, mit unseren Augen nicht leicht zu sehen und tot wäre viele Millionen Jahre“, sagte Misra. „Wir gehen davon aus, dass die Fluoreszenzbildgebung bei zukünftigen NASA-Missionen von entscheidender Bedeutung sein wird, um organische Stoffe und die Existenz von Leben auf anderen Planetenkörpern nachzuweisen.“
„Die Fähigkeiten des Biofinders wären für das Planetary Protection-Programm der NASA von entscheidender Bedeutung für die genaue und nicht-invasive Erkennung von Kontaminanten wie Mikroben oder außerirdischen Biogefahren auf oder von der Erde“, sagte Sonia J. Rowley, die Biologin und Co-Autorin des Teams die Studium.
Misra und Kollegen bewerben sich um die Möglichkeit, den Biofinder auf eine zukünftige NASA-Mission zu schicken.
„Der Nachweis solcher Biomarker wäre ein bahnbrechender Beweis für Leben außerhalb des Planeten Erde“, sagte Misra.
Anupam K. Misra et al, Biofinder erkennt biologische Überreste in Green River-Fischfossilien aus der Eozän-Epoche in Videogeschwindigkeit, Wissenschaftliche Berichte (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-14410-8