O Semnătură Chimică Ascunsă ar Putea Dezvălui Viața Extraterestră
Cercetătorii au descoperit că viața lasă în urmă un model statistic unic în moleculele organice, oferind potențial o nouă modalitate de a detecta viața extraterestră.
De zeci de ani, oamenii de știință care caută viață dincolo de Pământ s-au concentrat pe o provocare centrală: identificarea moleculelor potrivite de căutat pe planetele și lunile îndepărtate. Dar o nouă cercetare publicată în Nature Astronomy sugerează că răspunsul s-ar putea afla nu în moleculele în sine, ci în modelele ascunse care le conectează.
„Arătăm că viața nu produce doar molecule”, a declarat Fabian Klenner, profesor asistent de științe planetare la UC Riverside și coautor al studiului. „Viața produce, de asemenea, un principiu organizațional pe care îl putem vedea aplicând statistici.”
Cercetătorii au descoperit că aminoacizii găsiți în sistemele vii tind să fie atât mai variați, cât și mai uniform distribuiți decât aminoacizii formați prin procese non-biologice. Acizii grași au prezentat tendința opusă, procesele chimice neînsuflețite producând distribuții mai uniforme decât cele biologice.
Potrivit echipei, acesta este primul studiu care arată că această semnătură subiacentă a vieții poate fi detectată doar prin statistici, fără a se baza pe niciun instrument specializat. Asta înseamnă că abordarea ar putea funcționa potențial folosind datele deja colectate de misiunile spațiale actuale și viitoare.
Descoperirile sosesc într-un moment în care explorarea planetară avansează rapid. Misiunile care studiază Marte, Europa, Enceladus și alte lumi produc măsurători din ce în ce mai detaliate ale chimiei organice. Cu toate acestea, interpretarea acestor semnale chimice rămâne o provocare majoră. Multe molecule legate de viața de pe Pământ, inclusiv aminoacizii și acizii grași, se pot forma și în mod natural fără biologie. Oamenii de știință le-au găsit în meteoriți și le-au creat în experimente de laborator concepute pentru a imita mediile spațiale. Din acest motiv, simpla detectare a acestor compuși nu este considerată o dovadă suficient de puternică pentru a confirma viața.
„Astrobiologia este fundamental o știință criminalistică”, a spus Gideon Yoffe, cercetător postdoctoral la Institutul de Științe Weizmann din Israel și primul autor al studiului. „Încercăm să deducem procese din indicii incomplete, adesea cu date foarte limitate colectate de misiuni care sunt extraordinar de costisitoare și rare.”
Pentru a aborda problema, cercetătorii au adaptat o metodă statistică utilizată în mod obișnuit în ecologie. Ecologii măsoară biodiversitatea folosind două concepte principale: bogăția, care descrie câte specii diferite sunt prezente, și uniformitatea, care măsoară cât de uniform sunt distribuite.
Yoffe a întâlnit pentru prima dată acest cadru în timpul studiilor doctorale în statistică și știința datelor, unde valorile de diversitate au fost folosite pentru a descoperi modele în seturi de date complicate, inclusiv cercetări care implică culturi umane antice. Echipa a aplicat apoi aceeași logică statistică chimiei asociate cu posibila viață extraterestră.
Folosind aproximativ 100 de seturi de date existente, oamenii de știință au examinat aminoacizii și acizii grași din microbi, soluri, fosile, meteoriți, asteroizi și mostre de laborator sintetice. Din nou și din nou, materialele biologice au afișat modele organizaționale distincte care le-au separat de chimia neînsuflețită.
Una dintre cele mai surprinzătoare descoperiri a fost cât de eficientă a rămas metoda, în ciuda simplității sale. Prin analizarea mostrelor prin această lentilă statistică, cercetătorii au putut distinge în mod fiabil probele biologice de cele abiotice. De asemenea, au observat că materialele biologice au format un continuum care variază de la bine conservate până la puternic degradate.
„A fost cu adevărat surprinzător”, a spus Klenner. „Metoda a surprins nu numai distincția dintre viață și non-viață, ci și gradele de conservare și alterare.”
Chiar și mostrele care au suferit o degradare semnificativă au păstrat încă urme ale acestei structuri organizaționale. Cojile de ouă de dinozaur fosilizate incluse în studiu, de exemplu, au continuat să prezinte modele statistice detectabile conectate la activitatea biologică antică.
Cercetătorii avertizează că nicio tehnică nu va fi suficientă pentru a dovedi existența vieții extraterestre.
„Orice afirmație viitoare cu privire la găsirea vieții ar necesita linii de dovezi multiple independente, interpretate în contextul geologic și chimic al unui mediu planetar”, a spus Klenner.
Chiar și așa, echipa crede că acest cadru ar putea deveni un plus valoros pentru viitoarele misiuni planetare care caută dovezi ale vieții dincolo de Pământ.
„Abordarea noastră este o modalitate mai mult de a evalua dacă ar fi putut exista viață”, a spus Klenner. „Și dacă diferite tehnici indică toate în aceeași direcție, atunci devine foarte puternic.”