Astronomowie odkryli nowy sposób poszukiwania życia pozaziemskiego

Nowe badania wskazują, że dokładniejszą wskazówką na istnienie życia pozaziemskiego mogą być nie same cząsteczki, lecz ukryty porządek, który je łączy. Metoda ta może pomóc przyszłym misjom w poszukiwaniu śladów organizmów w kosmosie.

Ukryty porządek może wskazywać na istnienie życia pozaziemskiego

Dotychczas poszukiwania życia poza Ziemią koncentrowały się wokół cząsteczek, których naukowcy powinni wypatrywać na innych planetach lub księżycach. W ramach nowego badania naukowcy pod kierownictwem Gideona Yoffe’a z Weizmann Institute of Science odkryli, że dokładniejszą wskazówką na istnienie organizmów na innych światach mogą być nie same cząsteczki, lecz ukryty porządek, który je łączy. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy.

„Życie nie ogranicza się jedynie do produkowania cząsteczek, ale tworzy również pewną zasadę organizacyjną, którą możemy dostrzec, stosując metody statystyczne” – mówi Fabian Klenner z University of California, Riverside.

Naukowcy odkryli, że w próbkach materiału wytworzonego przez organizmy żywe aminokwasy były bardziej zróżnicowane i równomierniej rozłożone niż w tych pochodzenia abiotycznego. Natomiast w przypadku kwasów tłuszczowych sytuacja była odwrotna: te pochodzenia nieożywionego były rozłożone bardziej równomiernie niż te powstałe w wyniku procesów biologicznych.

Statystyka pomoże w poszukiwaniach życia w kosmosie

W ramach nowego badania astronomowie po raz pierwszy odkryli, że tę fundamentalną cechę wskazującą na obecność życia można wykryć przy użyciu podejścia statystycznego, które nie opiera się na jednym specjalistycznym instrumencie. Zamiast tego możliwe może być odnalezienie tego wzorca w danych zbieranych przez instrumenty już znajdujące się na pokładach obecnych i planowanych misji kosmicznych.

Jednak wiele związków kluczowych dla ziemskiej biologii, w tym aminokwasy i kwasy tłuszczowe, może również powstawać w procesach niebiologicznych. Wykryto je w meteorytach oraz zsyntetyzowano w eksperymentach laboratoryjnych mających odtworzyć warunki panujące w przestrzeni kosmicznej. Samo znalezienie takich cząsteczek nie wystarcza, by naukowcy uznali je za dowód na istnienie życia.

„Astrobiologia jest zasadniczo nauką śledczą. Próbujemy wyciągać wnioski o procesach na podstawie niepełnych wskazówek, często dysponując bardzo ograniczonymi danymi zebranymi przez misje, które są niezwykle kosztowne i rzadkie” – podkreśla Gideon Yoffe z Weizmann Institute of Science.

Naukowcy w swoich analizach wykorzystali podejście statystyczne zapożyczone z ekologii, w której badacze mierzą bioróżnorodność za pomocą dwóch właściwości: bogactwa, czyli liczby obecnych gatunków, oraz równomierności, czyli stopnia, w jakim są one rozmieszczone w środowisku. Astronomowie zastosowali tę samą logikę do chemii pozaziemskiej.

Wykorzystując około 100 istniejących zbiorów danych, badacze przeanalizowali aminokwasy i kwasy tłuszczowe pochodzące od mikroorganizmów, gleb, skamieniałości, meteorytów, asteroid oraz syntetycznych próbek laboratoryjnych. Materiał pochodzenia biologicznego najczęściej wykazywał wyraźne wzorce organizacyjne odróżniające go od substancji nieożywionych.

Nowa metoda może stać się ważnym narzędziem w astrobiologii

Jak wskazują badacze, najbardziej zaskakująca była skuteczność tej metody mimo jej prostoty. Analizując próbki w ten sposób, naukowcy byli w stanie konsekwentnie oddzielić materiał biologiczny od nieożywionego z niezwykłą niezawodnością. Dodatkowo możliwe było rozpoznanie stanu materiału pochodzącego od organizmów – czy był on dobrze zachowany, czy zdegradowany.

„To było naprawdę zaskakujące. Metoda uchwyciła nie tylko różnicę między materiałem pochodzenia biologicznego a nieożywionym, ale także stopień jego zachowania i przekształcenia” – twierdzi Fabian Klenner.

Naukowcy wskazują, że nawet silnie zdegradowane próbki biologiczne zachowywały ślady tej organizacji. Przeanalizowane w badaniu skamieniałe skorupy jaj dinozaurów nadal nosiły wykrywalne statystyczne sygnatury ukształtowane przez prehistoryczne życie.

Badacze jednak podkreślają, że żadna pojedyncza metoda prawdopodobnie nie będzie w stanie samodzielnie potwierdzić istnienia życia pozaziemskiego.

„Każde przyszłe odkrycie potencjalnej obecności życia wymagałoby wielu niezależnych dowodów wskazujących na prawdziwość tych założeń, interpretowanych w kontekście geologicznym i chemicznym środowiska planetarnego” – podkreśla Fabian Klenner.

Mimo to astronomowie uważają, że ich metoda może stać się ważnym nowym narzędziem dla przyszłych misji poszukiwania życia w kosmosie.

Emil Gołoś