Forskare runt Tetyana Milojevic från den kemiska fakulteten vid Wiens universitet är på jakt efter unika biosignaturer, som finns kvar på syntetiska utomjordiska mineraler genom mikrobiell aktivitet. Biokemisten och astrobiologen undersöker dessa signaturer på sin egen miniatyriserade "Mars farm" där hon kan observera interaktioner mellan arkeonen Metallosphaera sedula och Mars-liknande stenar. Dessa mikrober kan oxidera och integrera metaller i sin ämnesomsättning. Den ursprungliga forskningen publicerades för närvarande i tidskriften Gränser i mikrobiologi .

Vid institutionen för biofysisk kemi vid universitetet i Wien, Tetyana Milojevic och hennes team har drivit en miniatyriserad "Mars-farm" för att simulera forntida och förmodligen utdöda mikrobiellt liv – baserat på gaser och syntetiskt framställd Mars-regolit av olika sammansättning. Teamet undersöker interaktioner mellan Metallosphaera sedula, en mikrob som lever i extrema miljöer, och olika mineraler som innehåller näringsämnen i form av metaller. Metallosphaera sedula är en kemolitotrof, betyder att kunna metabolisera oorganiska ämnen som järn, svavel och uran också.

För att tillfredsställa mikrobiell näringskondition, forskargruppen använder mineralblandningar som efterliknar Mars regolitsammansättning från olika platser och historiska perioder på Mars:"JSC 1A" består huvudsakligen av palagonit – en sten som skapades av lava; "P-MRS" är rik på hydratiserade fyllosilikater; sulfatet som innehåller "S-MRS, " som kommer från sura tider på Mars och den mycket porösa "MRS07/52" som består av silikat- och järnföreningar och simulerar sediment på Mars yta.

"Vi kunde visa att på grund av dess metalloxiderande metaboliska aktivitet, när de ges tillgång till dessa Mars regolitsimulanter, M. sedula koloniserar dem aktivt, släpper ut lösliga metalljoner i lakvattenlösningen och förändrar deras mineralyta och lämnar efter sig specifika livssignaturer, ett fingeravtryck, " så att säga, " förklarar Milojevic. Den observerade metaboliska aktiviteten hos M. sedula kopplad till frisättningen av fria lösliga metaller kan säkert bana väg för utomjordisk biomining, en teknik som utvinner metaller från malmer, lansera biologiskt assisterad exploatering av råmaterial från asteroider, meteorer och andra himlakroppar.

Använda elektronmikroskopiverktyg kombinerat med analytiska spektroskopitekniker, forskarna kunde undersöka ytan av biobearbetade Mars regolitsimulanter i detalj. Samarbetet med kemisten Veronika Somozas arbetsgrupp från Institutionen för fysiologisk kemi var värdefullt för att uppnå dessa resultat. "De erhållna resultaten utökar vår kunskap om biogeokemiska processer för möjligt liv bortom jorden, och tillhandahålla specifika indikationer för upptäckt av biosignaturer på utomjordiskt material – ett steg längre för att bevisa potentiellt utomjordiskt liv, säger Tetyana Milojevic.