原始光合生物的表面全球偏振生物标志物光谱偏振测量

光合作用是一种古老的代谢过程，始于早期地球，为利用它的生物提供丰富能量，以至于它们可达到全球性的显著影响。类似过程有可能在宜居系外行星上发生并产生可观测的生物标志物。在产氧光合作用出现之前，最原始的光合生物——不产氧光合生物——主导了行星的表面环境。在此，我们表征与不产氧光合生物和蓝细菌多样样本相关的表面偏振生物标志物，考察纯培养物与自然环境的微生物群落。偏振测量是一种可用于测量生物分子手性特征的工具。手性被视为一种普遍的、不可知论的生物标志物，独立于行星的生物化学，作为生命探测任务的目标生物标志物受到相当关注。与早期工作的初步指示相反，我们表明存在多种独特的圆偏振特征，包括偏振量级，与不产氧和产氧光合生物各类手性光合色素及色素复合物相关。我们还表明，其中一种光合生物 apparent 死亡并释放色素伴随反射偏振信号提升一个数量级，这或对环境远程可探测特征具有重要意义。本工作及其他研究表明可达约 1% 的圆偏振信号，显著强于此前面预期的圆偏振水平。我们得出结论：全球表面偏振生物标志物可能源自不产氧与产氧光合生物，它们主导了我们有岩质、宜居行星近 80% 的历史。