Биологи обычно определяют “жизнь” как организм, который размножается, реагирует на окружающую среду, метаболизирует химические вещества, потребляет энергию и растет. Согласно этой модели, “жизнь” – это бинарное состояние: что-то либо живо, либо нет.
Это определение достаточно хорошо работает на планете Земля, за исключением вирусов. Но если жизнь существует где-то во Вселенной, она может быть сделана не из того же материала, что и мы. Она может выглядеть, двигаться и общаться не так, как мы. Как же тогда идентифицировать ее как жизнь?
Астробиолог из Университета штата Аризона Сара Уолкер и химик из Университета Глазго Ли Кронин считают, что они нашли способ.
Они утверждают, что случайность сама по себе не может последовательно создавать сложнейшие молекулы, присущие всем живым существам.
Для создания миллиардов копий таких сложных объектов, как белки, человеческие руки или iPhone, Вселенной необходима “память” и способ создания и воспроизведения сложной информации – процесс, который очень похож на “жизнь”.
“Электрон может быть создан в любой точке Вселенной и него нет истории”, – говорит Уолкер.
“Вы тоже являетесь фундаментальным объектом, но с большой исторической зависимостью. Обычно вы указываете свой возраст, отсчитывая его от момента вашего рождения, но некоторые части вас старше на миллиарды лет. С этой точки зрения, мы должны думать о себе как о линиях распространения информации, которая временно оказывается агрегированной в индивидууме”.
“Теория сборки” Уолкер и Кронина предсказывает, что молекулы, образующиеся в результате биологических процессов, должны быть более сложными, чем те, которые образуются в результате небиологических процессов.
Чтобы проверить это предсказание, их команда проанализировала ряд органических и неорганических соединений со всего мира и из космоса, включая бактерии кишечной палочки, дрожжи, мочу, морскую воду, метеориты, домашнее пиво и шотландский виски.
Они разбили соединения на части и с помощью масс-спектрометрии идентифицировали их молекулярные строительные блоки.
Они рассчитали наименьшее количество шагов, необходимых для сборки каждого соединения из этих блоков, и назвали его “индексом молекулярной сборки”.
Единственные соединения с 15-ю и более шагами сборки были получены из живых систем или технологических процессов.
“Это может быть клетка, которая строит молекулы с высокой степенью сборки, такие как белки, или химик, который создает молекулы с еще более высокой степенью сборки, такие как противораковый препарат таксол”, – поясняют Уодкер и Кронин.
В то время как некоторые соединения из живых систем имели менее 15 шагов сборки, ни одно неорганическое соединение не превысило этого порога:
“Наша система позволяет нам агностически искать во Вселенной свидетельства того, что делает жизнь, а не пытаться определить, что такое жизнь”.
Прелесть индекса сборки заключается в том, что для его идентификации не требуется, чтобы инопланетяне были сделаны из тех же углеродных органических материалов, что и существа, живущие на Земле.
Индекс сборки также не зависит от того, только ли зарождается инопланетная жизнь или уже перешла на непостижимую для нас технологическую стадию. Во всех этих состояниях образуются сложные молекулы, которые не могли бы возникнуть без живой системы.
В настоящее время команда Уолкер и Кронина применяет идею индекса сборки 15 шагов для будущих миссий NASA.
В середине 2030-х годов космический аппарат НАСА Dragonfly (Стрекоза) будет пролетать через плотную атмосферу Титана, состоящую из азота и метана, переходя от одного объекта к другому.
Луна Сатурна Титан – единственное место в Солнечной системе, кроме Земли, где есть стоячие жидкие бассейны. На его поверхности имеются озера жидких углеводородов, а под землей, как предполагается, может находиться жидкая вода.
Роботы-вертолеты будут бурить ледяную поверхность в каждой точке посадки и извлекать образец размером менее 1 грамма. Этот образец обработает бортовой лазер, который разделит крупные молекулы, что позволит проанализировать химический состав породы.
“Это хороший пример преимущества более общего подхода к вопросу о том, что такое жизнь, поскольку Титан сильно отличается от Земли”, – сказала Уолкер. – ”Мы не ожидаем, что в этой среде может развиться или существовать что-то похожее на земную жизнь, поэтому, если мы хотим выяснить, есть ли жизнь на Титане, нам нужна агностическая методика. Моя группа сейчас работает над тем, чтобы определить, как мы сможем обнаружить молекулы высокой сборки. Мы сотрудничаем с NASA, чтобы убедиться, что существующие масс-спектрометрические приборы обладают достаточно высоким разрешением для обнаружения таких молекул”.
Читайте также: Несмотря на то, что ее поверхность – это ад, жизнь может процветать и в других местах Венеры
