Поиск внеземной жизни всегда был сопряжен с ложными срабатываниями
Новая теория предполагает, что поиски молекулярной сложности могут обнаружить убедительные доказательства существования внеземной жизни - и сделать это в ближайшее время. Поиск внеземной жизни всегда был сопряжен с ложными срабатываниями - теми случаями, когда ученые думают, что нашли жизнь, но оказывается, что у них нет убедительных доказательств. Архетипичным примером являются посадочные аппараты-близнецы НАСА "Викинг", которые в середине 1970-х годов предоставили противоречивые доказательства существования жизни на Марсе. Эти доказательства заключались в запахе радиоактивного углерода, распространяющегося из марсианской почвы, что намекало на наличие микробного метаболизма, но три других эксперимента по обнаружению жизни, которые проводил каждый аппарат, дали лишь нулевые результаты.
Еще более запутанные данные о жизни на Марсе появились в 1996 году, когда ученые обнаружили то, что могло быть микробными микрофоссилиями в марсианском метеорите, найденном в Антарктиде. Но последующие исследования показали, что предполагаемые микрофоссилии могли быть легко получены несколькими другими, совершенно абиотическими способами. Совсем недавно исследователи, изучавшие атмосферу Венеры, заявили, что обнаружили там значительное количество фосфина - газа, который на Земле в основном производится микроорганизмами. Однако вскоре другие ученые поставили под сомнение достоверность этих измерений и предположили, что этот газ - если он вообще там был - образовался в результате какого-то странного, но безжизненного венерианского вулканизма.
В каждом случае картина была одинаковой: первоначальный восторг, затем скептицизм и, в конце концов, отказ. Снова и снова, похоже, астробиологи находят только инопланетные признаки жизни - так называемые биосигнатуры, - которые разочаровывают своей неубедительностью. Во многом это объясняется тем, что астробиологи по необходимости ищут самые простые и прочные формы жизни, возможные в суровых условиях потустороннего мира, а химические вещества и структуры, которые мы часто ассоциируем с такими организмами на Земле, часто могут быть получены абиотическим путем. И, конечно, химический состав инопланетной жизни может полностью отличаться от того, что мы наблюдаем на нашей планете. Есть ли лучший способ поиска?
Новая теория, опубликованная в журнале Nature Communications, утверждает, что да. Называемая теорией сборки, она отказывается от поиска простых химических биосигнатур, вместо этого принимая во внимание фундаментальную сложность жизни. В ее основе лежит идея о том, что любая форма биологии в любой точке Вселенной будет кодировать информацию о жизни в сложных совокупностях молекул, которые измеримо отличаются от безжизненной материи. Для соавтора исследования Сары Уокер, биофизика из Университета штата Аризона, теория сборки является важной вехой в этой области, потому что она "представляет первую меру сложности, которую можно проверить в лаборатории". В более широком смысле, по ее словам, она дает нам "первый проблеск нашей способности связать глубокие теоретические идеи о природе жизни с эмпирическими наблюдениями".
В астробиологии апелляция к сложности уже давно набирает обороты. В свете неоднозначных результатов, которые могут быть получены в ходе исследований, ориентированных на простые химические сигнатуры, ученые разработали теории и определения жизни, которые обращают внимание на более сложные процессы - метаболизм, адаптацию, репликацию, эволюцию - которые могут помочь нам отличить живые системы от неживых. Например, в 1994 году НАСА приняло сложное определение жизни:
"Жизнь - это самоподдерживающаяся химическая система, способная к дарвиновской эволюции". Проблема в том, что ключевые понятия, лежащие в основе таких продвинутых рамок, сами по себе сложны, что затрудняет их проверку и количественную оценку. Попросите, например, пять разных биологов-эволюционистов дать рабочее определение "дарвиновской эволюции", и вы, скорее всего, получите пять немного отличающихся друг от друга ответов. Как объясняет главный научный сотрудник НАСА Джим Грин, "я не могу создать прибор, который будет искать "эволюцию", "размножение" или "метаболизм"".
Теория сборки может предложить более четкий, более общий способ распознавания жизни, как знакомой, так и чужой. Она основывается на двух связанных идеях: физической сложности и изобилии, утверждая, что по мере увеличения этих двух свойств для любого данного объекта в любой данной среде, шансы на абиотическое происхождение уменьшаются. Изобилие показывает, как часто объект появляется в окружающей среде, в то время как сложность объекта измеряется путем оценки количества шагов, необходимых для его сборки. Рассмотрим разницу между морским берегом, усеянным измученной водой галькой - ситуацию, которую легко можно приписать безжизненному процессу, - и берегом, усеянным ракушками с замысловатыми скульптурами.
Хотя теория является общей и может применяться ко многим видам объектов в широком диапазоне масштабов, исследователи рассмотрели, как она применяется к молекулам, возможно, самым важным строительным блокам биологии, которые ученые могут искать как в лаборатории, так и в космосе. Новая теория предполагает, что поиски молекулярной сложности могут обнаружить убедительные доказательства существования внеземной жизни - и сделать это в ближайшее время.
Для ранжирования сложности молекул команда создала индекс массовой сборки, который алгоритмически присваивает номер массовой сборки (МА) различным видам молекул. В качестве доказательства концепции они использовали этот подход для индексации и ранжирования 2,5 миллионов молекул в широко используемой базе данных по химии. Молекула с МА, равным 1, имеет низкую сложность и, следовательно, более высокую вероятность абиотического происхождения; более сложным молекулам присваиваются более высокие номера. Состоящий из одного атома фосфора и трех атомов водорода газ фосфин - предполагаемая венерианская биопризнак - заслуживает MA только 1. Напротив, аминокислота триптофан заслуживает MA 12 благодаря своей сложной структуре, состоящей из 11 атомов углерода, 12 атомов водорода и по паре атомов азота и кислорода.
По словам Ли Кронина, химика из Университета Глазго, возглавлявшего исследование, это упражнение показало, что при определенном пороге - около 15 МА - вероятность абиотического производства молекулы в земных условиях становится астрономически низкой. По словам Кронина, она меньше, чем одна на 600 секстиллионов. Таким образом, молекулы с рейтингом MA 15 или выше почти всегда должны быть созданы жизнью.
Так значит ли это, что МА 15 - верный признак жизни повсюду? Нет. Во-первых, многие молекулы с низким рейтингом могут быть биосигнатурами - например, структурно простой молекулярный кислород, выделяемый в атмосферу Земли фотосинтезирующими организмами. Это означает, что, хотя теория сборки может снизить вероятность ложноположительных результатов в поиске жизни, она также соответственно повышает вероятность "ложноотрицательных результатов", позволяя подлинным биосигнатурам проскользнуть сквозь щели расследования.
В более широком смысле, говорит Кронин, хотя MA 15 кажется пороговым значением для жизни на Земле, этот порог может быть ниже в других местах для совершенно разных планетарных сред. По мнению Кронина, хитрость заключается в использовании теории сборки для определения разрыва, который должен существовать между химическими комбинациями, полученными абиотическим путем, и химическими комбинациями, полученными живыми системами - здесь или где-либо еще.
Для дальнейшего подтверждения своего подхода Кронин и его коллеги перепроверили свои теоретические расчеты сложности, используя масс-спектрометрическую фрагментацию для изучения большой выборки ранжированных молекул и веществ, разбивая каждую из них на составные части, чтобы подтвердить количество химических шагов, необходимых для их сборки. Эти экспериментальные результаты точно соответствовали теоретическим предсказаниям и надежно различали широкий спектр живых, неживых и мертвых веществ, включая бактерии кишечной палочки, дрожжевые клетки, растительные алкалоиды, золу, уголь, гранит, известняк и даже пиво.
Одно из самых интересных подтверждений было получено благодаря сотруднице Кронина и соавтору исследования Хизер Грэм, астробиологу из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. Чтобы провести проверку теории, лаборатория Грэм отправила набор слепых образцов. Один из них представлял собой законсервированный биологический материал из многомиллионнолетней окаменелости. Другой - образец из метеорита Мерчисон, болида, богатого органическими (но абиотическими) соединениями углерода, который упал на Землю в 1969 году. В ходе тестирования Кронин отметил, что материал Мерчисона отличается богатством сложных молекул, но все же оценил его как находящийся ниже порога MA 15 и, следовательно, безжизненный. Однако ископаемый материал был идентифицирован как признак жизни.
Для соавтора исследования и постдокторанта НАСА по астробиологии Коула Матиса на этом этапе исследования был поразительный момент, когда всем участникам стало ясно важное различие между "сложным образцом и сложной молекулой". В то время как странное разнообразие химических веществ, подобных тем, что присутствуют в Мерчисоне, может навести на мысль, что там присутствует нечто похожее на жизнь, на самом деле именно сложная молекула, которая указывает на организацию химии, является ключом к жизни. Успех этих результатов и публикация работы вызвали первоначальное волнение. Стивен Беннер, химик из Фонда прикладной молекулярной эволюции в Алачуа, штат Флорида, который не принимал участия в исследовании, говорит, что он и его коллеги "чрезвычайно воодушевлены" теорией сборки.
Несмотря на это, добавляет он, Кронин и его коллеги должны ответить на многие вопросы, оставшиеся без ответа, особенно на вопрос о том, можно ли ее применить в "действительно экзотических условиях". Беннер предложил Кронину проверить подход на образцах "полусложного" материала, который группа Беннера синтезировала из простых углеродных прекурсоров в лабораторных условиях, имитирующих атмосферу Венеры. "Это реальная среда, - говорит Беннер, - которую вскоре снова посетит космическая миссия". Если венерианская жизнь существует в облаках над Венерой, она должна следовать химической логике, сильно отличающейся от той, которой следует жизнь на Земле". Это, по словам Беннера, делает Венеру лучшим местом для ближайшего испытания метрики молекулярной сложности.
В ответ Кронин заметил, что образцы Беннера представляют собой особую проблему, поскольку они погружены в серную кислоту, которая разлагает органические молекулы и тем самым снижает их обнаруживаемую органическую сложность. Тем не менее, говорит Кронин, "мы работаем над способом реконструкции этой сложности, поэтому я не теряю надежды, что даже в самых сложных образцах, если молекула не разрушена, мы сможем провести измерения".
Тем временем Грин и другие сотрудники НАСА задались вопросом, можно ли использовать теорию сборки для анализа данных, полученных с помощью многочисленных масс-спектрометров, которые побывали в других мирах во время различных межпланетных миссий агентства. Сначала Грин рассмотрел пример масс-спектрометра на орбитальном аппарате "Кассини", который пролетел через шлейфы водяного пара, выходящие из ледяной луны Сатурна Энцелада, но понял, что прибор "Кассини" регистрирует только массы до 100 атомных единиц массы (amu), а теория сборки работает только для молекул массой не менее 150 amu.
Хотя приборы на марсоходах Curiosity и Perseverance могут достигать 150 amu и выше, они также не справляются с этой задачей, поскольку им не хватает специфики для изучения отдельных видов молекул для измерения MA. Будущие миссии, говорит Грин, должны быть оснащены масс-спектрометрами, которые регистрируют более высокие массы и проводят измерения с большей точностью. Есть перспективы у миссии НАСА Dragonfly - квадрокоптера с ядерным двигателем, который должен начать исследование атмосферы и поверхности луны Сатурна Титана в середине 2030-х годов. Грэм отмечает, что масс-спектрометр Dragonfly, хотя и не обладает некоторыми возможностями лабораторных спектрометров, будет способен обнаруживать сложные молекулы.
В будущем другие запланированные миссии могут искать признаки сложной молекулярной структуры жизни в астробиологических горячих точках Солнечной системы. В конечном счете, предполагает Кронин, теория сборки может быть использована даже для оценки потенциальных биосигнатур, дистанционно обнаруженных в атмосферах потенциально пригодных для жизни экзопланет с помощью больших телескопов.
Источник
Последние аномальные новости

Жители острова Пасхи посещали Южную Америку

Загадка образования первых галактик

Загадочный проект 'Синий луч' в действии

Замаскированный НЛО замечен над Португалией

Изучение экзотических звездных явлений

Космический телескоп распутал историю нашей галактики

Марсианский вертолет мог бы стать бортовым геологом

НЛО замечен над Южной Африкой

НЛО летают над атомными электростанциями Индии

Новый троянский астероид нашли на орбите Марса

Обнаружены четыре новых экзотических белых карлика

Понимание коррозии позволяет создавать новые металлы

Сверхмассивная черная дыра не оправдывает ожиданий

Секреты пояса Ван Аллена раскрыты

Стареющие коричневые карлики становятся одинокими

Таинственный свет в небе над Сан-Антонио

Темная материи поможет понять эволюцию галактик

Уфологи могут научить нас политической паранойе

Элитные коммандос захватили НЛО

Японский летчик-истребитель рассказал о НЛО

Бигфут и сасквоч - инопланетные гибриды

Выявили лучшие места в США для обнаружения НЛО

Инопланетяне дали нам план Стоунхенджа

Инопланетяне используют невероятные технологии

Культурная площадь в Розуэлле примет уфо-фестиваль

НЛО вблизи ядерных установок ставят экспертов в тупик

НЛО замечен над поверхностью Луны

Оборона землян будет быстро подавлена инопланетянами

Общественный колледж Портленда предлагает курс по НЛО

Одна из дюжины звезд поедает свои планеты

Официальные лица США ничего не знают о НЛО

Планетологи пытаются оценить толщину льда на Европе

Поиски обломков рейса MH370 дали новую надежду

Пришло время изучить лунные лавовые трубки

Самые паранормальные места в Нью–Йорке

Строительные блоки жизни стабильны в условиях Венеры

Уинстон Черчилль скрывал информацию об НЛО

Уфологи устремились на юг Франции

Фестиваль НЛО пройдет в апреле в Эдинбурге

Шведский архив регистрирует паранормальные явления

Автокресло

Влияние накрутки реакций в Telegram на контентную стратегию. Анализ и рекомендации

Астрофизики дадут подсказку в поисках темной материи

Более 1500 наблюдений НЛО над Великобританией за 4 года

Британский взгляд на внешность инопланетян

В Великобритании замечено почти 2000 наблюдений НЛО

ИИ ChatGPT является очень эффективным инструментом

Как были сделаны татуировки ледяного человека Эци

Как, по мнению британцев, выглядят инопланетяне

Китай может начать атаку на США с Луны

Китай строит ядерный космический двигатель

Люди изменили свои суждения под воздействием ИИ

Наблюдения НЛО в районе Тиссайда

Наблюдения НЛО над Ноттингемширом за последние три года

Намеки на третью планету системе PDS 70

Начались продажи электрических летающих такси

Нашли одну из древнейших звезд

Один астероид создал более 2 млрд вторичных кратеров

Пентагон усердно скрывает информацию об НЛО

Плавающие кристаллы замедляют старение звезд

Планетарная геофизика поможет в поиске инопланетян

Последние наблюдения НЛО в Лестершире

Почему миллиардеры по всему миру строят бункеры

Рентген показал каменного младенца внутри женщины

Робот, который выполнил сальто назад без гидравлики

Сбитый с толку астроном заметил НЛО над Луной

Следующий имплант Neuralink подарит зрение слепым

Собираются создать лунную железную дорогу

Создали импульсный двигатель на водяном топливе

У людей с гаванским синдромом не выявили повреждений мозга

Флотилия НЛО замечена над горой Шаста

Эра ИИ наступит быстрее, чем мы думали

Анализ может привести к изменению парадигмы о НЛО

Более 1500 наблюдений НЛО над Англией за 4 года

В Башкирии заметили падение с неба светящегося шара

Вампиршу XVI века похоронили с кирпичом в зубах

Детей из Зимбабве мучает полтергейст

Екатеринбуржцы увидели НЛО в облаках над городом

Жительница Эдинбурга заметила дискообразный НЛО

Загадка Безумного камня

Йог 22 года медитирует на жутком холоде

Как мы будем с ними разговаривать с инопланетянами

Легендарная подземная школа чернокнижников

Мы увидим полностью созданные ИИ игры через 5-10 лет

Наблюдения НЛО в Англии с 2020 года

Наблюдения НЛО над Мерсисайдом

Наркомана убила статуя Будды

НАСА обнаружит жизнь на Европе к 2030 году

Нечто с длинной шеей попал на камеру наблюдения

НЛО пролетает над поверхностью Луны

НЛО сбили в бразильском городе Пау Гранде

Новые изображения дьявольской кометы

Новые необычные наблюдения НЛО в районе Ковентри

ООН приняла эпохальную резолюцию по ИИ

Полемика вокруг загадочных сферул не утихает

Процедуры отчетности о НЛО и утилизации материалов

Рост числа государственных служащих-роботов

Самые реалистичные сценарии Апокалипсиса

Ужасающее заболевание - синдром лица демона

Что предсказал Нострадамус России

Штаты США, где вы будете похищены инопланетянами

Эволюция мозговых чипов

Бетти Андреассон провела у пришельцев несколько часов

Где в США лучшее место, чтобы увидеть НЛО

Загадочный космонавт Солуэй Ферт

Интерактивная карта НЛО в Великобритании

Истинно верующие атаковали бывшего главу AARO

Историческая уфологическая хроника

Лучшее место для встречи с инопланетянами

Не ждите правды от правительства США о НЛО

Несколько НЛО были замечены над Орегоном

Нефтянник заметил НЛО в форме тарелки

НЛО заметили в штате Миннесота

НЛО над фермой в Орегоне

НЛО украл шесть дней из жизни Трэвиса Уолтона

Офицер полиции Лонни Замора заметил НЛО

Парень заметиил НЛО прежде чем они растворились

Первая трансплантация ГМ-почки свиньи пациенту

Похищение Бетти и Барни Хилл одно из самых странных

Сексуальные эксперименты инопланетян над землянами

Тайна наблюдений НЛО вблизи ядерных объектов

Уфологи терроризируют бывшего директора AARO

Азиатская Зона 51 проводит фестиваль

Астероид изменил форму после удара зонда землян

Вы когда-нибудь сталкивались с инопланетянами в Айдахо

Изменяющий форму НЛО замечен над Бирмингемом

ИИ комментирует теории заговора о Кеннеди

ИИ может заменить умерших близких людей

ИИ становится волком с Уолл-стрит

Масштабная уфо-конференция все ближе

Модель Эбби Клэнси боится инопланетян

Нашли лучшее место для наблюдений НЛО в США

НЛО в форме тарелки парил над нефтяной вышкой

Одержимая женщина помочилась черным

Пациент Neuralink с параличом конечностей играет в шахматы

Похищение в Паскагуле покажут на Netflix

Почему так много людей все еще верят в НЛО

Сверхпроводимости при комнатной температуре не существует

Уфологи собрались у офиса Чака Шумера в Нью-Йорке

Уфологи устремились в тихий город Лимож

Уфологическая неделя на британском ТВ

Я вырос, мучимый злыми демонами, теперь я экзорцист

Быстрые займы онлайн

Аватар никогда не будет лгать или будет

Адмирал ВМС видел секретные файлы об НЛО

Водород обеспечивал энергию при зарождении жизни

Высокоскоростная камера зафиксировала полет НЛО

Добровольцы обнаружили 15 редких активных астероидов

Инопланетяне более чем реальны

Как Земля остается пригодной для жизни

Может ли земная жизнь выжить у красного карлика

Наблюдения НЛО в Арканзасе

Нам следует изучать на неопознанные подводные объекты

Нейтринный фон мог бы многое рассказать нам о Вселенной

Нехватка воды приводит к образованию кругов фей

НЛО замечен над Лас-Вегасом и горой Спирит

Оператор нефтяной вышки заметил НЛО

Опубликована карта активных черных дыр

Песчаные дюны Титана состоят из разбитых маленьких лун

Сколько времени потребуется, чтобы обойти Марс

Таинственные звери Японии. Жуткие ползающие твари

Тайна сознания. Чего может достичь наука

Уфо-конференция стоимостью 160 фунтов за билет

Британский спецназ обнаружил сбитый НЛО

Воспроизвели самую раннюю форму жизни в лаборатории

Где замечали рейс MH370 на картах Google

ИИ представляет угрозу для человечества

Кукла на ветрине пугает покупателей

НЛО - это одно, но НПО представляют реальную угрозу

НЛО представляют явную и настоящую опасность

Новые кадры НЛО являются ключом к разгадке тайны

НПО представляют угрозу

Пентагон продолжает поиски внеземной жизни

Пилоты путают НЛО со спутниками Starlink

Портативные наборы для обнаружения НЛО

Робот пародирует Илона Маска и Дональда Трампа

Секретные материалы газеты Гримсби Телеграф

Сколько НЛО было замечено в Мичигане

Тайна, стоящая за взрывом наблюдений НЛО

Тайны легендарного наблюдения 'Огни Феникса'

Уфологи вызовут НЛО для документального фильма

Что случилось с рейсом MH370

Я скептически отношусь к инопланетным НЛО

Натуральная продукция по уходу за лицом и телом. Основные плюсы

Военный ИИ Пентагон улучшал с помощью StarCraft II

Дементора сняли в небе над Калифорнией

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика