|
В нашей галактике есть более двух десятков экзопланет, на которых может быть потенциальная жизнь
|
|
|
|
В нашей галактике есть более двух десятков экзопланет, на которых может быть потенциальная жизнь, не говоря уже о других многочисленных обитаемых мирах, которые могут быть в сотне миллиардов других галактик по всей Вселенной. Учитывая эти числа, шансы на существование жизни за пределами Земли весьма высоки, а вот шансы обнаружить эту жизнь — куда ниже.
|
|
|
|
Почему? Для начала мы просто не знаем, как будет выглядеть инопланетная жизнь.
|
 |
|
«Она может настолько отличаться, что мы, даже глядя ей в глаза, не узнаем, что это жизнь», — говорит Кристоф Адами, профессор микробиологии и молекулярной генетики в Университете штата Мичиган.
|
|
|
|
Жизнь без углерода
|
|
|
|
В основе любой жизни на Земле лежит углерод, это значит, что молекулы, из которых состоит каждый известный организм, содержат атомы углерода, связанные с другими атомами. Жизнь на Земле, кроме того, зависит от кислорода: растения берут углекислый газ (углерод и два атома кислорода) и отдают кислород, который нужен людям для жизненно необходимого дыхания.
|
|
|
|
Но другие формы жизни могут быть основаны на чем-то совершенно другом. Хорошим примером является простое органическое соединение метан — один атом углерода и четыре водорода. Возьмем, к примеру, луну Сатурна Титан. Эта луна богата озерами жидкого метана на поверхности, а уровень кислорода крайне низкий — люди не смогли бы выжить на ней. Но эти озера могут хранить формы жизни на основе метана, и они будут чрезвычайно отличаться от жизни, которая есть у нас здесь, на Земле.
|
|
|
|
Проблема в том, что наши инструменты для обнаружения жизни спроектированы для поиска жизни, подобной нашей, так что мы можем никогда и не узнать, существует ли на Титане или где-нибудь еще в других мирах жизнь с другой химией.
|
|
|
|
Адами работает над способом решения этой проблемы. Он представил свой подход на встрече Американского физического сообщества в апреле в Балтиморе. В начале 90-х он участвовал в разработке сложной компьютерной программы под названием Avida. Эта программа исследует, как цифровые организмы — компьютерные программы со способностью к саморепликации и мутации без вмешательства человека — эволюционируют со временем. Ученые используют подобные программы, чтобы лучше понять те аспекты, которые движут дарвиновскую эволюцию. Их искусственный процесс саморепликации — отличный аналог реальной жизни на Земле.
|
|
|
|
Однако у Адами были большие планы на Avida.
|
|
|
|
Он ищет признак, которым будут обладать все формы жизни во Вселенной — универсальная тема, которая будет выходить за пределы химических веществ, из которых жизнь состоит. Если эта универсальная тема существует, и мы будем знать, как ее определить и проверить, то мы сможем быстро идентифицировать другие луны на предмет существования жизни, даже если она будет обладать совершенно другой химией.
|
|
|
|
Адами считает, что довольно близко подобрался к обнаружению этой темы.
|
|
|
|
«Есть вещи, которые универсальны для всех форм жизни повсюду, например, информация. Информация это, по сути, то, что позволяет вам делать прогнозы. И все живые системы должны это делать».
|
|
|
|
Эта информация хранится в геноме каждого организма — полном наборе их генов. Хороший способ представить эту информацию — подумать о ней как об отдельных кусочках, или битах, подобно битам в наших компьютерах. Одна цепочка ДНК человека, например, может содержать сотни миллионов этих «битов» информации, говорит Адами. И то, как развивается организм, говорит он, зависит от того, как эти биты воспроизводятся и мутируют со временем.
|
|
|
|
В одной из лекций знаменитый астрофизик Стивен Хокинг рассказывает о том, что информация в наших ДНК «вероятно, изменилась всего на несколько миллионов битов» за последние несколько миллионов лет нашей эволюции из обезьян. Конечно, Хокинг — астрофизик, а не эволюционный биолог, поэтому его теорию можно поделить надвое. Но он не единственный, кто считает, что эволюция проходит за счет изменений в информационных битах наших геномов.
|
|
|
|
Большой вопрос
|
|
|
|
Большой вопрос — как отличить информацию, которая хранится в молекулах живых организмов, от той, что хранится в неживых объектах. Один из способов — наблюдать за паттернами, шаблонами, порядком, говорит Адами.
|
|
|
|
В отличие от живых существ, которые генерируют определенные шаблоны по мере воспроизведения и самовоспроизведения (подобно тому, как повторяют себя последовательности нашей ДНК), неживые вещи будут иметь только случайные биты информации, которые никогда не повторяются с определенной частотой.
|
|
|
|
Итак, задача: найти повторяющиеся последовательности.
|
|
|
|
К сожалению, проще сказать, чем сделать.
|
|
|
|
Лучшим способом, по мнению Адами, будет взгляд на химические вещества в почвах других лун и планет в нашей Солнечной системе. Никто пока этого не делал. На борту марсоходов NASA нет инструментов, использующих метод Адами, также у нас нет роверов на других планетах и лунах пока. И хотя открытие внеземной жизни в почвах других миров может произойти очень нескоро, ученые на Земле все же ведут охоту на формы жизни, которые еще не были обнаружены. Один из подходов представляет собой весьма перспективный вариант.
|
|
|
|
В ноябре 2014 года ученые Объединенного института генома (JGT) предложили эксперимент, который мог бы найти четвертый домен жизни на Земле. На данный момент известно только три домена. Это археи, бактерии и эукариоты. У каждого домена есть определенная последовательность в генной структуре РНК, которая отличает его от двух других групп.
|
|
|
|
Однако команда JGT подозревает, что может быть и четвертый домен с совершенно новой последовательностью РНК, которую до сих пор никто не видел.
|
|
|
|
«Мы готовы, вооружившись новым инструментарием мощных геномных технологий, генерировать и добывать большие объемы данных, чтобы обнаружить, что новая жизнь может разительно отличаться от того, что есть у нас в каталогах на данный момент», — говорил директор JGI Эдди Рубин.
|
|
|
|
Для этого команда хочет взглянуть на гены клеток крошечных форм жизни, которые существовали более 2,3 миллиарда лет назад, когда на Земле было гораздо меньше кислорода, чем сегодня. Низкокислородные условия в те времена, возможно, стимулировали появление генетически уникальной формы жизни, которая вполне может быть похожей на формы жизни в других мирах, где мало кислорода в атмосфере, вроде Марса. Эта интересная форма жизни — своего рода «темная материя» в биологии.
|
|
|
|
Найдут ее на Земле или в другом мире, это открытие будет невероятным. Осталось только найти.
|
|
|
|
http://hi-news.ru/research-development/teoriya-informacii-novyj-sposob-poiska-zhizni-ne-poxozhej-na-nashu.html
|
