在探索地外生命的科学征程中，极端环境中的生物标志物保存机制始终是未解之谜。盐湖、盐晶体包裹体等超盐环境因其独特的保存特性，成为寻找地球古老生命乃至地外生命痕迹的关键靶点。然而，卤水组成如何影响生物大分子的长期保存？紫外线辐射会如何改变这一过程？这些问题的答案将直接影响未来火星探测任务的采样策略。

法国国家自然历史博物馆Adrienne Kish团队选择嗜盐古菌模式生物Halobacterium salinarum作为研究对象，其细胞膜碎片包含膜脂质、表面层(S-layer)蛋白和细胞膜蛋白，是理想的生物标志物模型。研究人员设计7种模拟早期地球（E1、E2）和火星（M1-M4）的卤水，通过微孔板凝胶点测定、纳米差示扫描荧光法(NanoDSF)和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)等技术，首次系统评估了卤水离子组成与UV辐射对生物标志物保存的复合影响。

研究首先通过琼脂凝胶点实验量化卤水混沌性。结果显示，M1卤水呈现 kosmotropic（稳定大分子结构）特性，而含Mg²⁺的M2、M4和E2卤水则表现出显著chaotropic（破坏大分子结构）活性。NanoDSF技术进一步证实，chaotropic卤水如M4会导致细胞膜蛋白色氨酸(Trp)残基暴露，使熔解温度(T_m)降至50°C，而kosmotropic卤水则维持81.5°C的高稳定性。质谱分析发现，chaotropic卤水使19-25%的膜蛋白无法被检出，特别是M4卤水迅速降解了类胡萝卜素色素。

在UV辐射实验中，NaCl主导的BSS和BSS-LS卤水表现出最佳保护效果，仅5%膜蛋白降解。而高活性氧(ROS)产生的E2和M4卤水导致15-20%蛋白降解。有趣的是，UV辐射通过光解作用反而提高了某些蛋白的可检测性。研究还发现51%的降解蛋白具有卤水特异性，仅3%在所有环境中均降解，表明保存效果高度依赖卤水组成。

通过二氢罗丹明123(DHR123)探针检测发现，M4卤水的ROS产量比其他卤水高16倍，但蛋白降解程度与E1卤水相似，揭示混沌性与光化学存在复杂交互。碳酸盐离子丰富的M1卤水虽能清除羟基自由基(·OH)，但产生的碳酸根自由基(CO₃^·-)仍导致显著降解。相比之下，酸性硫酸盐卤水M2因pH抑制·OH生成，展现出优异的保存特性。

团队还通过逐步驯化获得适应E1卤水的菌株。质谱分析显示，驯化细胞膜中磷脂酰乙醇胺-二植烷基甘油二醚(PE-DGD)含量显著增加，但紫外敏感性反而提升38%，表明膜组成变化会显著影响保存潜力。

这项发表于《Communications Biology》的研究建立了卤水环境生物标志物保存的评估框架，证实火星Meridiani Planum地区(M2卤水)最具保存潜力，而北极高氯酸盐环境(M4)则不利于有机分子保存。该成果不仅为地球古生物学研究提供新视角，更为即将开展的火星采样返回任务提供了关键科学依据。未来研究需进一步考察晶体基质保护、缺氧条件等因素的影响，以更真实地模拟自然包裹体环境。

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