尋找外星生命的關鍵？簡單測試或成突破點

探索外太空是否存在生命，一直是人類最偉大的挑戰之一。科學家們最近提出了一種新方法，透過觀察微生物的運動來尋找生命跡象，這或許能成為未來火星或其他星球探測任務的關鍵。德國研究團隊開發了一種簡化的技術，能夠誘導地球上最小生命形式的趨化運動，這項研究已發表於《天文學與太空科學前沿》期刊。

柏林工業大學的研究員馬克斯·裡凱勒斯（Max Riekeles）表示，他們測試了三種微生物——兩種細菌和一種古菌，發現它們都會朝向一種名為L-絲胺酸的化學物質移動。這種被稱為「趨化性」的現象，可能是生命存在的強烈指標，並能為未來尋找火星或其他行星上的生命提供指引。

研究中所選的物種均具有在極端環境中生存的能力。例如，高度運動性的枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）能夠以孢子形式存活於高達100°C的極端溫度中；而從南極水域分離出來的假交替單胞菌（Pseudoalteromonas haloplanktis），則擅長在-2.5°C至29°C的低溫環境中生長。此外，古菌Haloferax volcanii（H. volcanii）則棲息於死海等高鹽度環境中，同樣適應了極端條件。

裡凱勒斯解釋，細菌和古菌是地球上最古老的生命形式，但它們的運動方式不同，並且各自獨立演化出運動系統。透過測試這兩類生物，我們可以讓太空任務中的生命檢測方法更加可靠。

研究人員使用的L-絲胺酸，是一種已被證實能觸發多種生物趨化性的胺基酸，且據信也存在於火星上。如果火星生命的生物化學與地球生命相似，那麼L-絲胺酸很可能也能吸引潛在的火星微生物。研究結果顯示，L-絲胺酸對所有三種物種都具有吸引力，尤其是H. volcanii的使用，進一步擴大了基於趨化性方法檢測潛在生命形式的範圍。

研究團隊採用了一種簡化的方法，這可能使其在未來的太空任務中更具可行性。他們使用了一種由薄膜分隔的雙腔玻片，將微生物放置於一側，並在另一側加入L-絲胺酸。如果微生物存活且能運動，它們會穿過薄膜遊向L-絲胺酸。這種方法簡單、經濟，且無需強大的電腦來分析結果。

然而，研究人員指出，若要在太空任務中應用此方法，仍需對裝置進行一些調整，例如開發更小、更耐用的裝置，以及能夠自動運作的系統。一旦克服這些困難，微生物運動檢測技術將有助於尋找可能存在於外太空的微生物，例如木星衛星歐羅巴的海洋中。

裡凱勒斯總結道，這種方法能夠讓生命檢測變得更便宜、更快速，幫助未來的太空任務以更少的資源達成更多目標。它不僅是未來火星任務中尋找生命的簡單方式，也是直接觀察運動技術的有力補充。

參考文獻：Max Riekeles, Vincent Bruder, Nicholas Adams, Berke Santos and Dirk Schulze-Makuch, Application of chemotactic behavior for life detection, Frontiers in Astronomy and Space Sciences, 9 December 2024. DOI: 10.3389/fspas.2024.1490090