Жизнь определяют по ряду ключевых признаков, к которым относят метаболизм, рост, размножение, эволюцию, реакцию на среду и молекулярную сложность. Однако не все они могут быть обнаружены у отдельной особи или в короткие временные промежутки. Поэтому в астробиологии используют подход, основанный на биосигнатурах – косвенных индикаторах потенциального присутствия жизни.

Одной из первых биосигнатур стало движение микроорганизмов, описанное в XVII в Левенгуком. К настоящему времени выделен ряд биосигнатур, а в исследованиях их комбинируют для повышения достоверности.

Новое исследование Портлендского государственного университета было посвящено разработке методов обнаружения биосигнатур в экстремальных земных условиях как аналогах внеземных сред. Было выбрано 3 ключевых индикатора: движение микроорганизмов, их морфология и оптические свойства. В качестве приоритетного метода для их определения рассматривается цифровая голографическая микроскопия (DHM). Она позволяет наблюдать объекты в естественной среде без фиксации и окрашивания, что повышает точность, т. к. в экстремальных условиях традиционные лабораторные методы могут искажать поведение микроорганизмов. С использованием нового метода были проанализированы пробы из пустынь, арктических льдов и щелочных источников.

По результатам во всех образцах обнаружено как минимум по одной биосигнатуре. Это подтверждает присутствие жизни в экстремальных условиях.