Біологи склали базу спектрів відображення 137 видів бактерій

Колектив біологів з Німеччини і США склав базу даних по 137 видах бактерій, в яку крім інформації про вид увійшли їх спектри відображення у видимому діапазоні. Отримані дані автори пропонують використовувати як референсні точки в дослідженнях, спрямованих на виявлення ознак життя на екзопланетах. Робота опублікована в. Всі отримані дані знаходяться у відкритому доступі на сайті https://biosignatures.astro.cornell.edu. Чисту культуру бактерій, вирощену в рідкому середовищі, облагали за допомогою фільтрації. З отриманої маси знімали спектр напівсферичного коефіцієнта відображення, тобто суму двонаправленої функції відображень (BRDF) по тілесному куті 2 * pi - півсфері. Фактично цей параметр являє собою усереднену по всіх кутах величину I/I0, тобто відношення інтенсивності відображеного світла до інтенсивності падаючого. Спектри знімали в діапазоні довжин хвиль падаючого світла від 0,35 до 2,50 мікрон, що відповідає видимому світлу і ближній інфра-червоній області.


Вибір саме цих параметрів для створення каталогу вчені пояснюють тим, що більш високочастотне випромінювання - ультрафіолет, наприклад, - значною мірою поглинається, наприклад, атмосферою планети, що ускладнить виявлення необхідних частот у спектрі екзопланет, крім того жорстке СФ випромінювання, як відомо, призводить до загибелі мікроорганізомв. Що стосується більш довгохвильового спектру - далекого інфрачервоного, - то він спотворюється за рахунок теплового випромінювання екзопланет. Таким чином, видиме світло є оптимальним діапазоном для каталогу бактерій. Аналіз спектрів показав, що головний внесок у поглинання видимого світла роблять пігменти, що містяться в бактеріях, а ближнє ВК випромінювання в основному поглинається водою. Останній фактор призводить до того, що сигнал для одного і того ж виду бактерій помітно змінюється залежно від ступеня дегідрації мікроорганізму. Пігментний склад відрізняється досить сильно для бактерій, що мешкають в критичних умовах (термофіли, наприклад), і бактерій з помірного середовища. Також Вчені звертають увагу, що для гетеротрофних бактерій вміст пігментів, а отже і спектр відображення, змінюється залежно від поточного метаболізму і вмісту тих чи інших поживних речовин у безпосередньому середовищі проживання. PNASІнтерес до подібного дослідження диктується активним розвитком астрономії екзопланет: тобто планет, що знаходяться в «зоні життя». Наявність живих організмів у таких системах прийнято шукати непрямим методом: за наявністю в атмосфері молекулярного кисню (окислювач) і метану (відновлювач). Присутність двох цих речовин одночасно означає відсутність хімічної рівноваги, однією з причин якої може бути наявність живих організмів, особливо - рослин. Однак автори статті зауважують, що порівняно з бактеріями рослини (на прикладі Землі) існують не так давно, тому варто також звернути увагу на пошуки життя в її більш ранньому прояві, для чого необхідно мати каталог «відбитків пальців» одноклітинних організмів.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND