“Naš pristup bi mogao pomoći da potraga za životom bude efikasnija. Ako molekularni sklop ne pokazuje organizaciju sličnu životu, to ga može učiniti metom nižeg prioriteta”, rekao je Fabian Klenner sa Univerziteta California za Space.com.
Prvo, treba napomenuti da život koristi i proizvodi niz biološki korisnih materijala kao što su aminokiseline, peptidi, proteini, masne kiseline i tako dalje. Ovi spojevi se stoga smatraju potencijalnim “biopotpisima”, a ako ih pronađemo na drugom svijetu, sasvim je moguće da su proizvedeni životnim procesima, odnosno životom kakav poznajemo.
Međutim, ovi spojevi nisu isključivo biološki, jer ih mogu proizvesti i abiotičke hemijske reakcije koje nemaju veze s biologijom, a razlikovanje dva moguća izvora jedan je od najvećih izazova astrobiologije. Na primjer, metanski oblak na Marsu mogao bi biti biološkog ili geološkog porijekla, a ista neizvjesnost također otežava otkrivanje fosfina u Venerinoj atmosferi ili potencijalno otkriće dimetil sulfida (DMS) u atmosferi egzoplaneta K2-18b.
Ovo sije zbunjenost, jer otkrivanje biopotpisa ne znači nužno otkrivanje života.
Međutim, Klenner je dio tima koji predvodi Gideon Yoffe iz Weizmannovog instituta u Izraelu, a koji je pokazao da možda postoji način za razlikovanje biološkog i abiotičkog porijekla.
Da bi to učinili, uzeli su primjer iz knjige ekologa, gdje se život mjeri s dvije metrike, njegovom raznolikošću i ravnomjernom rasprostranjenošću.
Fokusirali su se na dva biološka spoja, aminokiseline i masne kiseline. Aminokiseline formiraju duge lance zvane peptidi, koji se spajaju u proteine, a koji su “radni konji” unutar bioloških ćelija. Masne kiseline čine dio strukture tih ćelija. Obje mogu biti proizvedene živim ili neživim procesima.
“Fokusirali smo se na aminokiseline i masne kiseline jer su one centralne molekularne klase za život kakav poznajemo i jer postoje odgovarajući skupovi podataka“” rekao je Klenner.
Yoffeov i Klennerov tim je uspio proučiti oko 100 skupova podataka, uključujući uzorke asteroida, fosila, meteorita, mikroba, tla i sintetičkih laboratorijskih uzoraka. Pokazali su da su aminokiseline raznolikije i ravnomjernije raspoređene kada ih stvaraju živi organizmi nego kada ih proizvode neživi procesi. Masne kiseline važi obrnuto, manje su raznolike i manje ravnomjerno raspoređene kada ih stvara biologija.
Ipak, ovo nije nepogrešiva metoda otkrivanja života, upozoravaju istraživači. Prije svega, pokazali su da funkcioniše samo sa aminokiselinama i masnim kiselinama.
“U principu, slični organizacijski trendovi mogu postojati i za druge molekularne klase, ali to još treba testirati”, rekao je Klenner.
Drugo, raznolikost i distribucija ovih bio-spojeva moraju se staviti u kontekst s drugim molekulama, inače je nemoguće reći koliko su zaista raznolike i ravnomjerno raspoređene. To znači da se ne može primijeniti na DMS detekciju na K2-18b, jer jednostavno ne znamo dovoljno o atmosferi te egzoplanete da bismo kvantificirali raznolikost i distribuciju.
“Za jednu molekulu poput DMS-a, situacija je drugačija. Za K2-18b, sam DMS ne bi bio dovoljan za našu analizu, trebao bi nam širi inventar srodnih molekula”, kazao je Klenner.
Međutim, tehnika bi mogla biti korisnija bliže domu, u našem Sunčevom sistemu, gdje su uzorci i skupovi podataka potpuniji. Jedan koristan aspekt istraživanja je da se organizacijski obrasci održavaju bez obzira na to koliko je biološki uzorak degradiran. Na primjer, fosilizirana jaja dinosaura zadržala su tragove distribucije i raznolikosti aminokiselina i masnih kiselina.
Ovo bi moglo biti korisno za Mars, gdje astrobiolozi traže dokaze o životu na Crvenoj planeti od prije milijardi godina, kada je Mars bio topliji i vlažniji.
“Biološki uzorci ne postaju besmisleni tek kada se degradiraju. Neke organizacijske informacije mogu opstati, što ovaj pristup čini korisnim za drevni Mars”, dodao je Klenner.
Tehnika sama po sebi ne može potvrditi postojanje života. Općenito, otkriće vanzemaljskog života bilo bi toliko duboko otkriće da bi nam trebalo više dokaza da bismo bili apsolutno sigurni. Međutim, može nas uputiti prema najboljim mjestima za traženje.
Jedno od tih mjesta može biti Jupiterov mjesec Europa, koji krije okean ispod debelog sloja leda. Astrobiolozi nisu sigurni da li je taj okean sposoban da podrži život ili ne. NASA-ina predstojeća misija Europa Clipper, koja je trenutno na putu prema Jupiteru i stiže 2031. godine, neće moći “gledati” ispod leda, već će moći proučavati moguće lokacije gdje je okean izbio na površinu.
“Jedan od instrumenata na Clipperu, koji nosi naziv Surface Dust Analyzer, moći će mjeriti omjere zastupljenosti organskih molekula u ledenim zrncima koje emitira Europa. Ako se otkriju porodice organskih molekula, naš pristup zasnovan na raznolikosti pomoći će u tumačenju da li ove molekule izgledaju konzistentnije s abiotičkom hemijom ili biološkom organizacijom”, zaključio je Klenner.
