|
Тест на инопланетную жизнь поможет миссиям на Марс
|
|
|
|
На протяжении десятилетий поиски жизни за пределами Земли вращались вокруг ключевого вопроса: какие молекулы должны искать ученые на других планетах или спутниках? Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, предполагает, что более показательной подсказкой могут быть не сами молекулы, а скрытый порядок, связывающий их.
|
|
|
|
«Мы показываем, что жизнь не только производит молекулы, — сказал Фабиан Кленнер, доцент кафедры планетологии Калифорнийского университета в Риверсайде и соавтор исследования. — Жизнь также производит организационный принцип, который мы можем увидеть, применяя статистический анализ».
|
|
|
|
Исследователи обнаружили, что аминокислоты в образце материала, созданном живым организмом, неизменно более разнообразны и равномерно распределены, чем в абиотических или неживых объектах. В отличие от этого, для жирных кислот наблюдается обратная картина: абиотически произведенные жирные кислоты распределены более равномерно, чем те, которые производятся в результате биологических процессов.
|
|
|
|
Это исследование — первое, демонстрирующее, что этот фундаментальный принцип жизни может быть обнаружен с помощью статистического подхода, не зависящего от какого-либо одного специального инструмента. Вместо этого, возможно, удастся обнаружить эту закономерность в данных, собранных приборами, уже установленными на борту текущих и планируемых космических миссий.
|
|
|
|
|
|
|
Эта работа появилась в тот момент, когда исследование планет вступает в новую фазу, в которой давние вопросы о происхождении жизни и её распространённости во Вселенной, наконец, могут стать проверяемыми с помощью реальных наблюдательных данных. Миссии на Марс, Европу, Энцелад и другие миры предоставляют всё более сложные измерения органической химии. Однако интерпретация этих измерений остаётся сложной задачей.
|
|
|
|
Многие соединения, играющие центральную роль в земной биологии, включая аминокислоты и жирные кислоты, могут также образовываться в результате небиологических процессов. Они были обнаружены в метеоритах и синтезированы в лабораторных экспериментах, имитирующих условия в космосе. Однако обнаружения таких молекул недостаточно, чтобы утверждать о наличии жизни.
|
|
|
|
«Астробиология — это, по сути, криминалистическая наука», — сказал Гидеон Йоффе, научный сотрудник Института Вейцмана в Израиле и первый автор исследования. «Мы пытаемся вывести процессы из неполных данных, часто собранных в ходе чрезвычайно дорогостоящих и нечастых миссий».
|
|
|
|
Исследователи подошли к проблеме с помощью статистической модели, заимствованной из экологии, где ученые количественно оценивают биоразнообразие, измеряя два свойства: богатство, или количество присутствующих видов; и равномерность, или насколько равномерно они распределены. Йоффе впервые столкнулся с этим подходом во время работы над докторской диссертацией по статистике и анализу данных, где показатели разнообразия использовались для выявления закономерностей в сложных наборах данных, включая исследования древних человеческих культур.
|
|
|
|
Команда применила ту же логику к внеземной химии.
|
|
|
|
Используя около 100 существующих наборов данных, исследователи проанализировали аминокислоты и жирные кислоты из микробов, почв, ископаемых, метеоритов, астероидов и синтетических лабораторных образцов. Биологические образцы неоднократно демонстрировали отчетливые организационные закономерности, которые отличали их от неживой химии.
|
|
|
|
Больше всего исследователей удивила эффективность метода, несмотря на его простоту.
|
|
|
|
Анализируя образцы таким образом, исследователи смогли с поразительной точностью разделить биологические и абиотические образцы. Кроме того, они также смогли увидеть, что биологические материалы образуют континуум от хорошо сохранившихся до деградированных состояний.
|
|
|
|
«Это было действительно удивительно», — сказал Кленнер. «Метод позволил выявить не только различие между жизнью и неживой средой, но и степень сохранности и изменения».
|
|
|
|
Даже сильно деградированные биологические образцы сохранили следы этой структуры. Например, окаменелые скорлупки яиц динозавров, проанализированные в исследовании, все еще содержали обнаруживаемые статистические признаки, сформированные древней жизнью.
|
|
|
|
Исследователи подчеркивают, что ни один метод сам по себе вряд ли докажет существование внеземной жизни.
|
|
|
|
«Любое будущее утверждение об обнаружении жизни потребует множества независимых доказательств, интерпретированных в геологическом и химическом контексте планетарной среды», — сказал Кленнер.
|
|
|
|
Тем не менее, команда считает, что их метод может стать важным новым инструментом для будущих миссий.
|
|
|
|
«Наш подход — это еще один способ оценить, могла ли там существовать жизнь, — сказал Кленнер. — Если разные методы указывают в одном направлении, то это становится очень важным».
|
|
|
|
Источник
|
