Исследователи нашли способ отличать живые организмы от химических реакций при поиске внеземной жизни. Их метод может быть применен в новой космической миссии к спутнику Юпитера.
Различение биосигнатур
Жизнь на Земле производит и использует множество полезных веществ. К ним относятся аминокислоты, пептиды, белки и жирные кислоты. Эти соединения считаются потенциальными биосигнатурами. Если их найдут на другой планете, они могут быть результатом биологических процессов, отмечают ученые.
Однако такие же вещества могут возникать и при абиотических химических реакциях. Эти реакции не связаны с живыми организмами. Различать два возможных источника является одной из главных задач астробиологии.
Специалисты отмечают, что метан на Марсе может иметь как биологическое, так и геологическое происхождение. Такая же неопределенность мешает интерпретации других находок. Речь идет о фосфине в атмосфере Венеры и о диметилсульфиде в атмосфере экзопланеты K2-18b. Обнаружение отдельных биосигнатур не является доказательством существования жизни.
Новый подход
Фабиан Кленнер из Калифорнийского университета в Риверсайде входит в группу исследователей под руководством Гидеона Йоффе из Института Вейцмана в Израиле. Они показали, что существует способ различить биологическое и абиотическое происхождение биосигнатур. Для этого ученые сосредоточились на аминокислотах и жирных кислотах. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Аминокислоты образуют длинные цепочки, называемые пептидами, которые собираются в белки. Жирные кислоты входят в состав структуры клеток. Оба типа соединений могут образовываться как в результате жизнедеятельности организмов, так и в результате неживых процессов.
Кленнер пояснил, что они сосредоточились именно на этих молекулах, потому что они являются ключевыми для жизни в том виде, в каком ее знают ученые, и потому что существуют подходящие наборы данных для анализа.
Проверка метода
Команда Йоффе и Кленнера изучила около 100 наборов данных. В выборку вошли образцы с астероидов, окаменелости, метеориты, микробы, почвы и синтетические лабораторные образцы. Исследование показало, что аминокислоты становятся бразнообразными и равномерно распределенными, когда их создают живые организмы. При неживом происхождении эти показатели ниже. С жирными кислотами ситуация противоположная. При биологическом создании они одинаковы и не равномерно распределены.
Исследователи предупреждают, что этот метод нельзя назвать безупречным для обнаружения жизни. Он работает только с аминокислотами и жирными кислотами. В теории похожие закономерности в организации могут существовать и для других классов молекул, но это еще предстоит доказать. Также нужно учитывать, что разнообразие и распределение биосоединений следует рассматривать в контексте других молекул.
Применение в космической миссии
Сама по себе методика не может подтвердить существование жизни. Открытие внеземной жизни потребовало бы множества доказательств для абсолютной уверенности. Однако метод может указать на лучшие места для поиска.
Одним из таких мест может быть спутник Юпитера Европа, под ледяной оболочкой которого находится глобальный океан воды. Астробиологи пока не пришли к единому мнению о том, способен ли этот океан поддерживать жизнь.
VK
OK
Telegram
Дзен