Avem un singur exemplu de formare a biologiei în univers – viața continuă Pământ. Dar dacă viața se poate forma în alte moduri? Cum cauti viață extraterestră când tu nu știu cum ar putea arăta viața extraterestră?
Aceste întrebări sunt îngrijorătoare astrobiologicare sunt oameni de știință care caută viață dincolo de Pământ. Astrobiologii au încercat să vină cu reguli universale care să guverneze apariția sistemelor fizice și biologice complexe atât pe Pământ, cât și dincolo.
eu sunt un astronom care are scris pe larg despre astrobiologie. Prin cercetările mele, am aflat că cea mai abundentă formă de viață extraterestră este probabil să fie microbiană, deoarece celulele individuale se pot forma mai ușor decât organismele mari. Dar în cazul în care există viață extraterestră avansată acolo, sunt la internațional consiliu consultativ pentru grupul care proiectează mesaje pe care să le trimită acelor civilizații.
Detectarea vieții dincolo de Pământ
De când prima descoperire a unei exoplanete în 1995, peste 5.000 de exoplanetesau planete care orbitează în jurul altor stele, au fost găsite.
Multe dintre acestea exoplanete sunt mici și stâncoase, ca Pământul, și în zonele locuibile a stelelor lor. Zona locuibilă este intervalul de distanțe dintre suprafața unei planete și steaua pe care o orbitează, care ar permite planetei să aibă apă lichidă și, astfel, să susțină viața așa cum o cunoaștem noi pe Pământ.
Eșantionul de exoplanete detectat până acum proiectează 300 de milioane de potențiale experimente biologice în galaxia noastră – sau 300 de milioane de locuri, inclusiv exoplanete și alte corpuri precum lunile, cu condiții adecvate pentru apariția biologiei.
Incertitudinea pentru cercetători începe cu definirea vieții. Se pare că definirea vieții ar trebui să fie ușoară, deoarece știm viața atunci când o vedem, fie că este o pasăre zburătoare sau un microb care se mișcă într-o picătură de apă. Dar oamenii de știință nu sunt de acord cu o definițieiar unii cred că o definiție cuprinzătoare ar putea să nu fie posibilă.
Înrudit: 12 motive ciudate pentru care oamenii nu au găsit încă viața extraterestră
NASA definește viața ca o „reacție chimică auto-susținută capabilă de evoluția darwiniană”. Asta înseamnă organisme cu un sistem chimic complex care evoluează prin adaptarea la mediul lor. Evoluția darwiniană spune că de supraviețuirea unui organism depinde fitness-ul acestuia în mediul său.
Evoluția vieții pe Pământ a progresat de-a lungul a miliarde de ani de la organisme unicelulare la animale mari și alte specii, inclusiv oamenii.
Evoluție vs selecție naturală – YouTube 
Exoplanetele sunt îndepărtate și de sute de milioane de ori mai slabe decât stelele lor părinte, așa că studierea lor este o provocare. Astronomii pot inspecta atmosferele și suprafețele exoplanetelor asemănătoare Pământului folosind o metodă numită spectroscopie a căuta semnăturile chimice ale vieții.
Spectroscopia poate detecta semnături de oxigen în atmosfera unei planete, pe care microbii au numit-o alge albastre-verzi create prin fotosinteză pe Pământ cu câteva miliarde de ani în urmă sau semnături de clorofilăcare indică viața plantelor.
NASAdefiniția vieții lui duce la unele dar importante întrebări fără răspuns. Este evoluția darwiniană universală? Ce reacții chimice pot duce la biologie în afara Pământului?
Evoluție și complexitate
Toată viața de pe Pământ, de la sporul fungic la o balenă albastră, a evoluat dintr-un microbian ultimul strămoș comun acum aproximativ 4 miliarde de ani.
Aceleași procese chimice sunt observate în toate organismele vii de pe Pământ și acele procese ar putea fi universal. De asemenea, pot fi radical diferit în altă parte.
În octombrie 2024, a s-au adunat un grup divers de oameni de știință a gândi în afara cutiei despre evoluție. Au vrut să facă un pas înapoi și să exploreze ce fel de procese au creat ordine în univers – biologice sau nu – pentru a-și da seama cum să studieze apariția vieții, total spre deosebire de viața de pe Pământ.
Doi cercetători prezenți au susținut că sistemele complexe de substanțe chimice sau minerale, atunci când se află în medii care permit unor configurații să persistă mai bine decât altele, evoluează pentru a stoca cantități mai mari de informații. Pe măsură ce trece timpul, sistemul va deveni mai divers și mai complex, dobândind funcțiile necesare supraviețuirii, printr-un fel de selecția naturală.
Ei au speculat că ar putea exista o lege care să descrie evoluția unei game largi de sisteme fizice. Evoluția biologică prin selecție naturală ar fi doar un exemplu al acestei legi mai ample.
În biologie, informaţii se referă la instrucțiunile stocate în secvența de nucleotide de pe o moleculă de ADN, care alcătuiesc în mod colectiv genomul unui organism și dictează cum arată organismul și cum funcționează.
Dacă definiți complexitate din punct de vedere al teoriei informaţieiselecția naturală va face ca un genom să devină mai complex pe măsură ce stochează mai multe informații despre mediul său.
Complexitatea ar putea fi utilă în măsurarea granița dintre viață și non-viață.
Cu toate acestea, este greșit să concluzionăm că animalele sunt mai complexe decât microbii. Informația biologică crește odată cu dimensiunea genomului, dar densitatea informatiei evolutive picături. Densitatea informației evolutive este fracțiunea de gene funcționale din genom sau fracțiunea din materialul genetic total care exprimă aptitudinea pentru mediu.
Organismele pe care oamenii le consideră primitive, cum ar fi bacteriile, au genomi cu o densitate mare de informații și așadar par mai bine concepute decât genomul plantelor sau animalelor.
O teoria universală a vieții este încă evazivă. O astfel de teorie ar include conceptele de complexitate și stocare a informațiilor, dar nu ar fi legată de ADN sau tipurile particulare de celule pe care le găsim în biologia terestră.
Cercetătorii au explorat alternative la biochimia terestră. Toate organismele vii cunoscute, de la bacterii la oameni, conțin apă și acesta este un solvent esențială pentru viața pe Pământ. Un solvent este un mediu lichid care facilitează reacțiile chimice din care ar putea apărea viața. Dar viața ar putea apărea și din alți solvenți.
Astrobiologii Willam Bains și Sara Seager au explorat mii de molecule care ar putea fi asociate cu viața. Solvenți plauzibili includ acid sulfuric, amoniac, dioxid de carbon lichid și chiar sulf lichid.
Viața extraterestră poate să nu fie pe bază de carboncare formează coloana vertebrală a tuturor moleculelor esențiale ale vieții – cel puțin aici pe Pământ. S-ar putea chiar să nu nevoie de o planetă a supraviețui.
Formele avansate de viață pe planete extraterestre ar putea fi așa ciudat că sunt de nerecunoscut. Pe măsură ce astrobiologii încearcă să detecteze viața de pe Pământ, ei vor trebui să fie creativi.
O strategie este măsurarea semnături minerale pe suprafeţele stâncoase ale exoplanetelor, din moment ce diversitatea minerală urmărește evoluția biologică terestră. Pe măsură ce viața a evoluat pe Pământ, a folosit și a creat minerale pentru exoschelete și habitate. Cele suta de minerale prezente la formarea vieții au crescut la aproximativ 5.000 astăzi.
De exemplu, zirconii sunt simple cristale de silicat care datează din timp înainte de a începe viața. Un zircon găsit în Australia este cea mai veche piesă cunoscută a scoarței terestre. Dar alte minerale, cum ar fi apatitun mineral complex de fosfat de calciu, sunt create de biologie. Apatita este un ingredient principal în oase, dinți și solzi de pește.
O altă strategie de a găsi viața diferită de cea de pe Pământ este detectarea dovezi ale unei civilizațiicum ar fi luminile artificiale sau dioxidul de azot poluant industrial din atmosferă. Acestea sunt exemple de trasori ai vieții inteligente numite tehnosemnături.
Nu este clar cum și când a prima depistare a vieții dincolo de Pământ se va întâmpla. Ar putea fi în sistem solarsau prin adulmecarea atmosferelor exoplanetelor sau prin detectarea semnalelor radio artificiale de la o civilizație îndepărtată.
Căutarea este a drum răsucitnu o cale simplă. Și asta pentru viață așa cum o știm noi – pentru viață așa cum nu o știm, toate pariurile sunt anulate.
Acest articol editat este republicat din Conversația sub o licență Creative Commons. Citiți articol original.
Comentarii recente