Химический след жизни не зависит от ДНК — и это можно проверить
Крис Мак Кей предложил искать инопланетную жизнь не по ДНК, а по химическому следу в среде. Эксперимент с аминокислотами и виртуальной эволюцией Avida подтвердил: любая самовоспроизводящаяся система меняет химию вокруг себя — и этот принцип может стать универсальным ключом к открытию.
Альберт Эйнштейн однажды заметил: «Поиск истины важнее, чем обладание истиной». В поиске внеземной жизни эта мысль обретает особую глубину — ведь мы ищем нечто, чего никогда не видели, и не можем быть уверены, что узнаем при встрече. Жизнь на других планетах может строиться по совершенно иным правилам: не на белках, не на ДНК, не на углеродной основе. Как тогда её обнаружить?
Астробиолог Крис Мак Кей предложил подход, который не зависит от конкретной биохимии. Любая форма жизни, утверждает он, должна менять химию своей среды. Это не гипотеза о зелёных человечках — это логика, подкреплённая земным опытом. Когда на нашей планете зародились первые организмы, они наполнили атмосферу кислородом, радикально изменив её состав. Безжизненная Земля и Земля живая — химически разные миры. Значит, чтобы заподозрить жизнь где-то ещё, нужно искать не знакомые молекулы, а отклонения от химической нормы.
Метод Мак Кея прост в теории, но дерзок в исполнении: сравнивать соединения, найденные на других планетах или лунах, с их абиотическими аналогами. Если в образце окажется непропорционально много сложной органики — той, что на Земле производят живые клетки, — это станет «химическим отпечатком» биологии. Никаких предположений о ДНК или белках; только статистика распределения молекул.
Американская группа под руководством Кристофа Адамса решила проверить эту идею экспериментально. Учёные собрали аминокислоты из двух источников: биотические — добытые из земной атмосферы, воды и горных пород, — и абиотические, полученные из метеоритных осколков или синтезированные в лаборатории. Затем они сравнили составы. Результат оказался красноречивым: в биотических образцах заметно преобладали глицин и аланин — аминокислоты, активно участвующие в метаболизме. Абиотические смеси были беднее и хаотичнее. Гипотеза Мак Кея получила первое веское подтверждение.
Но команда не остановилась на пробирках. Ещё в 1993 году они запустили необычный инструмент — компьютерную модель эволюции под названием Avida. В ней борьбу за существование ведут не реальные организмы, а виртуальные аналоги аминокислот — «авидианы». Каждый авидиан наделён набором из 29 простых инструкций, отдалённо напоминающих 20 аминокислот, из которых состоят земные белки. Поначалу все они равны: никакого отбора, случайные комбинации, одинаковое присутствие в системе. Но стоит включить давление отбора — и картина меняется. Инструкции, помогающие захватывать процессорное время, начинают размножаться; их конкретный набор зависит от условий, в которых оказалась виртуальная популяция.
Avida показала то, что Мак Кей сформулировал как всеобщий принцип: любая достаточно сложная система, способная к самовоспроизведению и изменчивости, неизбежно оставляет химический след. Неважно, из чего она сделана — из привычных нам аминокислот или из «авидианов», существующих только в памяти компьютера. Важно, что среда вокруг неё перестаёт быть нейтральной. Она становится ареной метаболизма, отходов, дыхания — и это можно зафиксировать.
Конечно, никто не утверждает, что инопланетная жизнь обязана походить на нашу. Она может быть автономной, изменчивой, воспроизводящейся материей, не имеющей ни клеток, ни генов. Но если она существует, она взаимодействует со своим окружением. И это взаимодействие, по мысли Мак Кея, — универсальный ключ. Не нужно гадать, есть ли у неё ДНК в знакомой или чуждой форме. Достаточно задать вопрос: изменила ли она химию своего мира?
Так поиск истины становится не обладанием готовым ответом, а умением задавать правильные вопросы — и смотреть на данные без предубеждений. Возможно, первые признаки внеземной жизни уже скрываются в спектрах далёких атмосфер или в пробах грунта с Марса. Просто мы ещё не научились их читать.
Комментарии0
Комментарии доступны после входа в аккаунт.
Войти и комментировать →Пока нет комментариев — будьте первым.