Kaip Visatoje ieškoti mums nepažįstamos gyvybės?

Visa žemiška gyvybė turi daugybę cheminių panašumų. Visiems organizmams reikia vandens, visi energiją kaupia ATP molekulėse ir panašiai. Kitur Visatoje užsimezgusi gyvybė gali būti gerokai kitokia. Galbūt vietoj anglies ji naudotų silicį, gal vandenį pakeistų metanas ar amoniakas. Tokia galima gyvybinių junginių bei procesų įvairovė lemia ir milžinišką galimų biopėdsakų įvairovę.

Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.

Biopėdsakais vadinamos molekulės, kurių egzistavimas planetos atmosferoje akivaizdžiai rodytų ten esant gyvybės. Žemėje biopėdsakai yra deguonis bei metanas, bet apskritai tokių molekulių gali būti daugiau nei 10 tūkstančių.

Savaime suprantama, patikrinti kiekvienos jų egzistavimą egzoplanetos atmosferoje bus nepraktiška, o dažnai turbūt apskritai neįmanoma. Taigi mokslininkai ieško būdų, kaip gyvybės egzistavimą aptikti nežinant, iš kokių molekulių ji sudaryta.

Naujame tyrime pristatoma žemiškos gyvybės procesų analizė, rodanti, kad skirtingi fermentai pasižymi panašiais ryšiais tarp reakcijų – tai gali būti universalus gyvybės požymis. Tyrimo autoriai nusprendė gyvybės pėdsakų ieškoti ne pagal tai, iš ko ji susideda, o pagal tai, ką ji daro – kaip sąveikauja su aplinka.

Ištyrę daugiau nei 12 tūkstančių organizmų, apimančių visus tris gyvybės domenus (bakterijas, archėjas ir eukariotus), genomus bei dar beveik 12 tūkstančių maišytų „metagenomų“, tyrėjai aptiko tam tikrus sąryšius tarp fermentų ir jų grupių. Fermentai yra junginiai, palengvinantys įvairias biochemines reakcijas; tačiau jie patys taip pat atsiranda biocheminių reakcijų metu.

Tam tikra prasme gyvas organizmas yra biocheminių reakcijų ir jose gaminamų bei jas spartinančių fermentų tinklas. Fermentus ir jų funkcijas visuose tirtuose organizmuose galima sudalinti į tam tikras grupes, tarp kurių egzistuoja aiškūs proporcingumo sąryšiai. Šios savybės nepriklauso nuo to, kokie būtent fermentai veikia konkrečiame organizme.

Gautus rezultatus tyrėjai panaudojo sukurti prognozėms apie bendro visos žemiškos gyvybės pirmtako, vadinamo LUCA (angl. Last Universal Common Ancestor), vykdytas reakcijas – jos gerai atitiko prognozes, gautas iš genomo tyrimų. Taigi atrodo, kad rezultatas tikrai atitinka universalų biocheminį dėsnį ir greičiausiai turėtų galioti ir kitokiomis molekulėmis paremtose sistemose.

Tyrimo rezultatai publikuojami PNAS.