微生物燃料电池在基于代谢的地外生命探测中的应用

自20世纪70年代维京号探测器在火星表面进行微生物代谢探测实验以来，寻找非特异性原位生命探测方法一直是天体生物学的目标之一。通常要求该方法能够独立于生命的组成或形式进行探测，且所选生物标志应指向所有生命系统的共同特征，如代谢的存在。本文评估了微生物燃料电池（MFCs）用于原位微生物生命探测的可行性。MFCs是一种最初作为电源开发的电化学装置，可描述为阳极浸没在含有微生物的介质中的燃料电池。这些微生物在代谢过程中氧化有机物质，释放电子并贡献于电流，因此电流与代谢及其他氧化还原过程成正比。我们证明，使用微生物培养物或土壤样本作为阳极的MFCs所测得的功率和电流密度值，远大于使用无微生物介质或灭菌土壤样本所获得的值。特别地，我们发现这对于通常被认为存在于地外环境中的极端微生物同样成立。因此，我们的结果表明MFCs具有用于原位微生物生命探测的潜力。