生物学者は137種の細菌の反射スペクトルのデータベースを編集しました

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Anonim
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ドイツと米国の生物学者のチームは、137種の細菌のデータベースを作成しました。このデータベースには、種に関する情報に加えて、可視範囲の反射スペクトルが含まれていました。著者らは、太陽系外惑星の生命の兆候を検出することを目的とした研究において、得られたデータを参照点として使用することを提案しています。この作品は、全米科学アカデミー紀要に掲載されました。得られたすべてのデータは、https://biosignatures.astro.cornell.eduで公開されています。

液体培地で増殖した細菌の純粋な培養物を濾過により沈殿させた。半球反射係数のスペクトルは、結果として得られた質量、つまり、立体角2 * pi-半球にわたる双方向反射関数(BRDF)の合計から取得されました。実際、このパラメータは、すべての角度で平均化されたI / I0値、つまり、反射光強度と入射光強度の比率です。スペクトルは、0.35〜2.50ミクロンの入射光波長範囲で記録されました。これは、可視光および近赤外領域に対応します。

PNAS

科学者は、カタログを作成するためのこれらの特定のパラメータの選択を、より高い周波数の放射(たとえば紫外線)が、たとえば惑星の大気によって大部分が吸収されるという事実によって説明します。太陽系外惑星のスペクトルに加えて、ご存知のように、強い紫外線は微生物の死につながりますより長い波長スペクトル(遠赤外線)に関しては、それは太陽系外惑星の熱放射によって歪められます。したがって、可視光はバクテリアカタログの最適な範囲です。

スペクトルの分析は、可視光の吸収への主な貢献はバクテリアに含まれる色素によってなされるのに対し、近赤外放射は主に水によって吸収されることを示しました。後者の要因は、微生物の脱水の程度に応じて、同じ種類の細菌の信号が著しく変化するという事実につながります。色素組成は、危険な状態にあるバクテリア(好熱菌など)と温帯環境のバクテリアではまったく異なります。科学者たちはまた、従属栄養細菌の場合、色素の含有量、したがって反射スペクトルが、現在の代謝と直接の環境における特定の栄養素の含有量に応じて変化するという事実にも注意を向けています。

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PNAS

このような研究への関心は、太陽系外惑星の天文学、つまり「生命圏」にある惑星の活発な発展によって決定されます。大気中の分子状酸素(酸化剤)とメタン(還元剤)の存在によって、間接的な方法でそのようなシステム内の生物の存在を検索するのが通例です。これら2つの物質が同時に存在するということは、化学平衡がないことを意味します。その理由の1つは、生物、特に植物の存在である可能性があります。しかし、記事の著者は、バクテリアと比較して、植物(地球の例を使用)はそれほど昔には存在していなかったので、それが以前に現れた生命の探索にも注意を払う価値があると述べています。単細胞生物の「指紋」のカタログを用意する必要があります。

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