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研究人员介绍了从地球最早的化石记录研究中获得的一些关键“经验教训” ， 在太古代时期形成的地球化石记录的第一阶段表明 ， 微生物生物学可能会在地质记录上留下几种不同类型的特征 。 微生物生物特征可分为以下几类：(1)微化石：生物体的化石细胞残骸(2)宏观形态特征：叠层石和其他受生物影响的结构、生物矿物(3)生物标志物：具有独特生物来源的有机分子片段(4)同位素特征生物印记会随着时间而退化 。 然而 ， 退化的速度和程度受掩埋环境的物理化学特征控制 ， 特别是化学、温度和渗入岩石的流体量 ， 有许多途径可以保存生物印记 。
早期的矿物质包封和厌氧条件有助于保存 ， 但一些矿物质比其他矿物质更稳定 ， 更不易改变 。 微生物被包裹在矿物基质中的速度以及该矿物基质的稳定性和不可渗透性对于生物印记的保存至关重要 。 因此 ， 识别提供这些条件的过去环境对于优化识别可能存在的任何生物印记的成功机会至关重要 。 对早期陆地化石记录的研究强调了理解背景对于解释生物印记的根本重要性 。 背景有多个方面 ， 其中一些可能包含在样本中 ， 其中大部分位于更广泛的岩石露头和收集样本的区域 。
如果观察到可能是生物来源的特定特征 ， 则其各个方面包括（1）附近其他类似特征的性质和分布；(2)地质环境的类型和该环境的特定属性；(3)潜在生物特征相对于地质背景的分布;(4)潜在生物特征的性质相对于地质环境变化的变化 。 从简单地观察生命的可能线索到自信地识别生命证据 ， 需要对上下文的这些方面进行充分详细的理解 。 由于特征和上下文信息的不同性质和尺度 ， 识别和调查现存和灭绝生命特征的技术范围很广 。 这些分析本质上可能存在问题 。 例如 ， 大多数陆地微生物 ， 尤其是极端微生物 ， 都很难培养 。 它们的分裂时间可能非常缓慢 ， 特别是对于那些适应低营养水平或温度的人 。 也很难区分存活的活细胞或只是处于休眠状态的活细胞 。
地质材料中细胞存活的最大极限也受到空间电离辐射和地质环境中放射性核素的影响 ， 范围从几十万年到几百万年不等 ， 与生物特征识别相关的另一个问题是区分非生物或益生元现象的特征和生物特征的能力 ， 许多经典的生物特征可以通过非生物过程来模拟 。 因此 ， 建立生物源性需要一种严格的、多学科的方法来测试所有替代假设 。 如果火星生命保持在非常原始的进化阶段 ， 并且尺寸非常小 ， 类似于病毒 ， 这将更加重要 。 生物印记分布及其浓度的异质性 ， 将对返回样品的原位搜索和分析产生影响 。 这对原位搜索策略有影响 ， 并强调了在样本收集期间能够交换样本以进行缓存的必要性 。
【关于太空中微生物的生物特征的介绍】
矿物对生物特征的封装对于其长期保存是必要的 ， 但它也稀释了原始特征或可能很好地保护它以至于难以提取 ， 例如与粘土矿物螯合的有机物 。 在这种情况下 ， 需要复杂的仪器来分析材料 ， 这是样品返回的必要性 。 会议上讨论的地面模拟环境很有趣 ， 因为它们包含实际的或保存下来的生命痕迹 。 研究不同类型的生物特征及其在这些环境和其他环境中的地质材料中的保存和分布对于设计火星原位或返回样本中的生命检测策略至关重要 。 最近 ， 已经努力促进更广泛地使用模拟站点 ， 为火星任务的科学规划和数据分析提供信息 。 研究人员报告说 ， 由天体生物学界组织的模拟站点研讨会开发了一个框架来评估不同模拟站点的科学价值 ， 该框架旨在优化对不同模拟站点科学价值的识别和利用 。
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