آیا دانشمندان می‌توانند حیات فرازمینی را بدون دانستن شکل ظاهری آن تشخیص دهند؟

باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - هنگامی که دانشمندان ناسا ظرف نمونه‌ای را که از ماموریت OSIRIS-REx برای نمونه‌برداری از یک سیارک در اواخر سال ۲۰۲۳ برگردانده شده بود، باز کردند، با چیزی شگفت‌انگیز مواجه شدند. گرد و غبار و سنگ‌های جمع‌آوری‌شده از سیارک بنو حاوی بسیاری از اجزای سازنده حیات، از جمله هر پنج باز نیتروژنی مورد استفاده در DNA و RNA، ۱۴ از ۲۰ اسید آمینه موجود در پروتئین‌ها و مجموعه‌ای غنی از سایر مولکول‌های آلی بودند. این مولکول‌ها که عمدتاً از کربن و هیدروژن تشکیل شده‌اند، اغلب ستون فقرات بیوشیمی را تشکیل می‌دهند. دانشمندان این نظریه را مطرح کردند که سیارک‌های اولیه ممکن است مواد تشکیل‌دهنده حیات را به زمین آورده باشند و این یافته‌ها به عنوان شواهد امیدوارکننده‌ای به نظر می‌رسیدند.

طبق گفته Space.com، شگفت‌انگیزترین یافته این است که این اسید‌های آمینه از بنو تقریباً به طور مساوی بین اشکال "چپ‌دست" و "راست‌دست" توزیع شده‌اند. اسید‌های آمینه به دو شکل یکسان، درست مانند دست راست و چپ ما، وجود دارند.

اگر سنگ‌های فضایی می‌توانند حاوی اجزای آشنا باشند، اما فاقد «اثر انگشت» شیمیایی حیات باشند، شناسایی نشانگر‌های واقعی حضور بیولوژیکی فوق‌العاده پیچیده می‌شود. این اکتشافات، پرسش عمیق‌تری را مطرح می‌کنند، پرسشی که با ماموریت‌های جدید که مریخ، قمر‌های آن و جهان‌های اقیانوسی منظومه شمسی ما را هدف قرار می‌دهند، به طور فزاینده‌ای فوری می‌شود: محققان چگونه حیات را تشخیص می‌دهند وقتی که ترکیب شیمیایی به تنهایی شروع به «بیولوژیکی» شدن می‌کند؟ اگر مواد غیر زنده قادر به تولید مخلوط‌های غنی و منظم از مولکول‌های آلی باشند، نشانگر‌های سنتی که ما برای شناسایی حضور بیولوژیکی استفاده می‌کنیم، دیگر کافی نیستند.

در یک مطالعه جدید که در مجله PNAS Nexus منتشر شده است، چارچوبی به نام LifeTracer برای کمک به پاسخ به این پرسش توسعه داده شد. این چارچوب به جای جستجوی یک مولکول یا ساختار واحد که وجود حیات را اثبات می‌کند، احتمال وجود مخلوطی از ترکیبات حفظ شده در سنگ‌ها و شهاب‌سنگ‌های حاوی آثار حیات را با بررسی الگو‌های شیمیایی کامل آنها رتبه‌بندی کرد.

شناسایی نشانگر‌های زیستی بالقوه

ایده اصلی پشت این چارچوب این است که حیات مولکول‌های هدفمند تولید می‌کند، در حالی که شیمی غیر زنده این کار را نمی‌کند. سلول‌ها باید انرژی را ذخیره کنند، غشا بسازند و اطلاعات را منتقل کنند. شیمی غیرزنده، حتی اگر فراوان باشد، تحت قوانین متفاوتی عمل می‌کند، زیرا تحت تأثیر متابولیسم یا تکامل قرار نمی‌گیرد.

روش‌های سنتی نشانگر زیستی بر جستجوی ترکیبات خاص، مانند اسید‌های آمینه خاص یا ساختار‌های لیپیدی، یا خواص خاص تمرکز دارند.

این سیگنال‌ها ممکن است قوی باشند، اما کاملاً به الگو‌های مولکولی مورد استفاده موجودات زنده روی زمین وابسته هستند، بنابراین LifeTracer یک رویکرد منحصر‌به‌فرد برای تجزیه و تحلیل داده‌ها است: این روش با گرفتن قطعات تکه تکه شده پازل و تجزیه و تحلیل آنها برای یافتن الگو‌های خاص، به جای بازسازی هر قطعه به صورت جداگانه، با استفاده از یادگیری ماشینی کار می‌کند.

منبع: الیوم السابع