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1965年 ， 科研人员根据热力学化学平衡原理发表了一篇 ， 关于如何探测地球以外行星上现存或灭绝生命的一般性声明 。 近50年后 ， 可以通过机器人任务进行此类测量 ， 例如当前和未来的火星探测器 ， 以及对土卫二或欧罗巴冰冷羽流进行采样的探测器 。 研究人员提出一项具体建议 ， 即脂质烃组成中的某些特征模式只能由生物过程产生 ， 因为该信号来自与脂质双层流动性和膜稳定性相关的普遍要求 。 此外 ， 这种模式可以保存数百万年 ， 并且仪器已经可以用于飞行任务 。
相关人员提出 ， 生物过程会产生化学结构和成分的模式 ， 这在热力学原理上是完全不可能的：孕育生命的行星与无菌行星的区别如下：（1）强烈的有序性和无所不在在热力学平衡的基础上 ， 结构和事件是完全不可能的 。 (2)极端偏离化学势的无机稳态平衡 。 这种有序性和化学不平衡将减少但仍可识别的程度预计将渗透到行星表面及其过去的历史中 ， 作为化石和生物起源的岩石 。 由于该术语已在不同环境中以多种方式普遍使用 ， 因此出于研究人员的目的 ， 研究人员将生物标志物简单地定义为一种化学模式 ， 它在很长的时间间隔内保留了可识别的生命特征 ， 并且可以被一个或多个仪器检测到 。
这种一般意义上的生物标志物的例子被认为包括同手性、稳定同位素分布、与代谢过程相关的有机化合物的非随机分类 ， 以及没有已知非生物来源的特定有机分子 。 生物标志物模式是通过生物合成步骤的进化保守重复产生的 ， 例如合成氨基酸、单糖和核碱基的酶催化代谢 。 然而 ， 依赖于与生命相关的聚合物的特性的生物标志物在为可能在数百万至数十亿年前起源和繁衍的已灭绝生命提供令人信服的证据方面存在重大困难 。
原因是由于水解、消旋化和其他形式的化学降解 ， 生物学相关特性在数千到数百万年的时间间隔内迅速消失 。 此外 ， 许多生命单体可以通过非生物反应合成 ， 一个典型的例子是氨基酸和核碱基阵列 。 许多研究已经确定了它们在碳质陨石中的存在 ， 正如科研人员所证明的那样 。 此外 ， 尽管碳氢化合物衍生物是陆地生命的普遍组成部分 ， 但类似的较短长度碳氢化合物衍生物可以通过模拟高压/高温地球化学条件的费托反应非生物合成 。
【?与生物脂质相关的碳氢化合物衍生物的组成模式】
此外 ， 使用对映体过量的L氨基酸和D糖作为生物标志物受到了挑战 。 在陨石中观察到一些L-氨基酸的对映体富集 ， 另一个常用的生物标志物是与较轻碳同位素的代谢吸收相关的13C/12C同位素比率 ， 但将默奇森陨石材料暴露于紫外线下也产生了类似的比率 。 所有这些观察进一步模糊了生物和非生物模式之间的区别 。 为了克服这些困难 ， 研究人员需要寻找极其稳定的有机分子的化学和物理性质 ， 这些分子是从它们与生命的相互作用中获得的 。
此类生物标志物应符合以下原则：它们必须是严格的生物来源 ， 并具有任何形式的生命所需的通用化学和物理特性 。 它们应该是任何以水为基础的生命形式的组成部分 。 与生命中的其他有机物相比 ， 它们必须具有化学稳定性 ， 才能作为灭绝生命的分子生物标志物 。 它们最好应构成生命有机物的很大一部分 ， 并且应易于分离 ， 以提高灵敏度并减少对其检测的干扰 。 地球生命中是否有普遍的生物标志物可能会出现在地外生命中？在这里 ， 研究人员提出了特定生物标志物：与生物脂质相关的碳氢化合物衍生物的组成模式 。
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