Как зародилась жизнь на Земле?  Представляет ли наша планета уникальный случай или живая материя это типичное явление во вселенной – современная наука до сих пор не дала ответа на этот вопрос. Существуют проекты по поиску внеземных цивилизаций, такие как SETI. Анализируя радиоизлучение из космоса, исследователи пытаются выделить те сигналы, которые могла бы оставить высокоразвитая цивилизация. Другой подход заключается в поиске следов органических веществ на планетах и других космических телах. Зонды, которые отправляются за пределы Земли, оснащают различными детекторами, которые могут зафиксировать есть ли в исследуемой области определенные органические молекулы. Если в пробах, взятых, к примеру, из марсианского грунта, будут обнаружены следы аминокислот – это послужит очень весомым свидетельством существования жизни на планете. А что делать, когда стоит задача обнаружить не просто органические молекулы, но найти неизвестные живые организмы? Сделать фотографию зеленого человечка было бы конечно большой удачей, но как быть с не столь высокими формами жизни?

Исследователи из университетов Бельгии и Швейцарии предложили новый способ  отличить живое от неживого, даже если оно очень и очень маленькое. Идея состоит в том, что любой живой объект, неважно с какой планеты, должен двигаться, а значит, создавать определенные колебания. Вспомним знаменитые кадры из фильма «Парк Юрского периода», когда рябь воды в стакане предупреждала о приближении большого динозавра. Тяжелые шаги хищника вызывали вибрации почвы, которые передавались окружающим объектом. Оказывается, что если вместо динозавра будет всего лишь одноклеточная бактерия, то все равно существует возможность услышать ее «шаги».

  

Идею такого микросенсора изобретатели взяли из атомно-силовой микроскопии, метода исследования поверхности материалов, который позволяет видеть даже отдельные атомы. Принцип метода схож с воспроизведением звука с грампластинки, где игла движется вдоль звуковой дорожки и совершает колебания  в соответствии с ее профилем. Специальный чувствительный зонд (кантилевер) помещается в пространство, где, возможно, находятся живые организмы. Если на зонд попадёт бактерия, то биологические процессы  этого организма отобразятся в виде усиления колебания зонда. Для того чтобы устройство поняло, «нащупало» ли оно живой объект, достаточно порядка получаса работы на воздухе или в микроскопическом объеме жидкости. Разработчики протестировали свой прибор на различных образцах почвы и воды, взятых рядом с территорией университета. Сравнивая сигнал зонда с живыми микроорганизмами с сигналом после их уничтожения антибиотиком, удалось увидеть четкое различие в характере колебаний зонда.

Пока что основное применение такого устройства видится в фармацевтической промышленности – для быстрой оценки эффективности лекарственных препаратов. Если зонд с закрепленными на нем бактериями перестал фиксировать колебания, значит, препарат подействовал, и исходные клетки умерли. Такой подход способен существенно ускорить анализы по сравнению с  используемыми на сегодняшний день методами. А приживется ли такая идея для исследования инопланетной жизни – покажет время.

 По материалам Phys.org

Автор: Максим Абаев