Tanda tangan biologis ekologis baru dapat membantu menemukan kehidupan di lingkungan yang sangat berbeda

Saat mencari kehidupan di dunia lain, para ilmuwan biasanya mencari biomarker, bahan kimia, atau fenomena yang menunjukkan kehidupan saat ini atau masa lalu. Planet lain belum tentu memiliki beberapa tanda kehidupan seperti Bumi. Jadi, bagaimana ilmuwan menemukan kehidupan dalam sistem yang tidak seperti kita?

Anda bisa menjawab studi baru. Ilmuwan dari Santa Fe Institute telah mengembangkan tanda tangan biologis ekologis baru yang dapat membantu ilmuwan menemukan kehidupan di lingkungan yang sama sekali berbeda.

Eksplorasi baru mengambil tahap pertama dari kemungkinan bahwa stoikiometri, atau rasio kimiawi, dapat diisi sebagai klasifikasi biologis.

Profesor Chris Kempes, penulis utama studi tersebut, berkata, “Karena sistem kehidupan menampilkan proporsi yang sangat konsisten dalam komposisi kimianya, kita dapat menggunakan secara stoikiometri untuk membantu kita menemukan kehidupan.”

Anggota Dewan Sains SFI dan Pemegang Saham Simon Levin menjelaskan, Namun, proporsi elemen spesifiklah yang kami lihat Tanah Ini adalah hasil dari kondisi tertentu di sini, dan sekelompok makromolekul tertentu seperti protein dan ribosom, yang memiliki stoikiometri. “

Bagaimana rasio dasar ini bisa menggeneralisasi di luar kehidupan yang kita amati di planet kita?

Masalah ini diselesaikan dengan membangun dua pola serupa hukum, dua hukum pengukuran yang terjalin dalam rasio dasar yang kami amati di Bumi.

Yang pertama adalah bahwa dalam sel-sel individu, pengukuran kimiawi bervariasi dengan ukuran sel. Pada bakteri, misalnya, seiring dengan membesarnya ukuran sel, konsentrasi protein menurun, dan RNA Meningkatkan konsentrasi. Kedua, kelimpahan sel di lingkungan tertentu mengikuti publikasi hukum pangkat. Dan yang ketiga, setelah mengintegrasikan yang pertama dan kedua ke dalam model lingkungan yang sederhana, adalah bahwa kelimpahan unsur partikel hingga kelimpahan primer fluida lingkungan merupakan fungsi dari ukuran partikel.

Sementara yang pertama menciptakan bio-signature kimiawi, ini adalah penemuan ketiga dari bio-signature baru untuk lingkungan.

Para ilmuwan mencatat, “Jika kita berpikir tentang biomarket tidak hanya dalam istilah bahan kimia atau partikel individu, dan sebaliknya mempertimbangkan cairan di mana partikel muncul, kita melihat bahwa kelimpahan kimiawi dari sistem kehidupan dimanifestasikan dalam rasio matematis antara partikel dan lingkungan. pola matematika mungkin muncul dalam sistem Berpasangan yang sangat berbeda dari Bumi. “

Akhirnya, kerangka teoritis dirancang untuk diterapkan dalam misi planet di masa depan.

Heather Graham, Wakil Penyelidik Utama di Laboratorium Tanda Tangan Biometrik Agnostik NASA, Dia berkataDan “Jika kita pergi ke dunia samudra dan melihat partikel dalam konteks cairannya, kita dapat mulai bertanya-tanya apakah partikel ini menampilkan hukum gaya yang memberi tahu kita bahwa ada proses yang diinginkan, seperti kehidupan, yang menciptakannya.”

“Untuk mengambil langkah praktis ini, bagaimanapun, kita membutuhkan teknologi untuk menyortir partikel berdasarkan ukuran, yang saat ini tidak kita miliki untuk penerbangan luar angkasa. Namun, teorinya sudah siap, dan ketika teknologi itu mendarat di Bumi, kita dapat mengirimkannya ke lautan es di luar tata surya kita dengan jejak “Sebuah vitalitas baru yang menjanjikan dalam jangkauan.”

Referensi jurnal:

1. Christopher B. Kempes et al., Pengukuran Elemen Kimia dan Biokimia Umum untuk Aplikasi Biologi Astronomi, Buletin Biologi Matematika (2021). DOI: 10.1007 / s11538-021-00877-5