Biosignature ( muinaisesta kreikasta βίος - elämä ja lat. signatura - nimitys ) - mikä tahansa elämän seurausten ilmentymä, joka todistaa tieteellisesti elämän olemassaolon menneisyydessä tai nykyisyydessä [1] [2] [3] [4] .
Elämän olemassaolo liittyy monimutkaisten fysikaalisten ja kemiallisten rakenteiden muodostumiseen sekä energian käsittelyyn, biomassan tuotantoon ja muiden jätetuotteiden syntymiseen. Kaikilla niillä on yleensä ainutlaatuisia ominaisuuksia, joiden avulla ne voidaan tunnistaa biosignatuureiksi. On kuitenkin tärkeää ymmärtää, että niiden luetteloa ei voida pitää tyhjentävänä, koska ei ole mahdollista tietää, mitkä niistä ovat universaaleja elämälle yleensä ja mitkä ovat ominaisia elämän olosuhteille maapallolla [5] . Nykyaikaisten käsitteiden mukaan elämänmuodot ovat kuitenkin ainutlaatuinen lähde joillekin ilmenemismuodoille, kuten DNA :lle, jota voidaan käyttää todisteena niiden läsnäolosta tietyssä paikassa [6] . Teoreettisesti planeettojen etsiminen biosignatureilla on täysin mahdollista.
Geologiset tiedot osoittavat monia esimerkkejä erilaisista esihistoriallisista biosignatuureista, jotka ovat muodostuneet elämän aamunkoitosta Maan päällä. Heidän tutkimuksessaan on mukana useita läheisiä tieteenaloja, kuten esimerkiksi geomikrobiologia ja geokemia . Tyypillisesti nämä biosignatuurit ovat [7] [8] :
Biosignatuureina elämänprosessit voivat jättää jälkeensä nukleiinihappoja , lipidejä , proteiineja , aminohappoja , kerogeeniä sekä kivistä ja pohjasedimentistä löytyviä materiaaleja, joilla on erilaisia morfologisia ominaisuuksia [9] .
Heidän tunnistamisensa avulla voimme arvioida menneisyyden asukkaita. Esimerkiksi jotkin näytteistä löydetyt rasvahapot paljastavat tässä ympäristössä eläneiden bakteerien ja arkkien tyypit, ja löydetyt rasva-alkoholit viittaavat planktonbakteerien olemassaoloon [10] .
Astrobiologinen tutkimus perustuu olettamukseen, että avaruudesta löydetyt biosignatuurit tunnistetaan maan ulkopuolisen elämän jälkiksi. Toisin sanoen oletetaan, että ne eivät ole vain seurausta elämäntoiminnasta, vaan niillä ei myöskään voi olla ei-biologista alkuperää [13] . Esimerkkinä tällaisista biosignatuureista voivat olla monimutkaiset orgaaniset molekyylit tai rakenteet, joiden muodostuminen on lähes mahdotonta ilman elämää. Näitä ovat solu- ja solunulkoiset muodot, kivien biogeeniset aineet, bioorgaaniset molekyylirakenteet, kiraaliteetit , biogeeniset mineraalit, biogeeniset vakaat isotooppirakenteet mineraaleissa ja orgaanisissa yhdisteissä, jotkin ilmakehän kaasut sekä etänä havaittavat, kuten fotosynteettinen pigmentaatio [13] ja jopa magnetiitin tai muiden rautaa sisältävien mineraalien esiintymät [14] .
Samanlaisia mikroskooppisia magnetiittikiteitä on löydetty Marsin meteoriitista ALH 84001 , joka on herättänyt suurta kiinnostusta, koska viime aikoihin asti uskottiin, että tällaisen erityismuotoisia kiteitä voivat luoda vain bakteerit. Sama meteoriitti sisältää samanlaisia sulkeumia kuin tunnetut mikrobi- ja solufossiilit. Pitkä keskustelu kuitenkin kallistui suurimmaksi osaksi siihen mielipiteeseen, että ne ovat liian pieniä biosignatuureille, ja keskustelu itsessään vahvisti ymmärrystä tällaisten esineiden alkuperän yksiselitteisen tunnistamisen tärkeydestä [2] .