Pytanie o istotę życia stanowi jedno z najbardziej intrygujących wyzwań współczesnej astrobiologii. Wiemy, że życie na Ziemi opiera się na DNA, RNA i aminokwasach. Badania paleontologiczne ukazały, że życie podlegało różnorodnym ścieżkom ewolucyjnym, prowadzącym do bogatej różnorodności organizmów. Jednocześnie dowody wskazują, że procesy konwergencji i ograniczeń odgrywają kluczową rolę w kształtowaniu form ewolucyjnych. Czy te zasady można zastosować do przewidywania życia poza Ziemią?

Międzynarodowy zespół naukowców, kierowany przez Ricarda Solé z Santa Fe Institute, podjął próbę odpowiedzi na to pytanie. Badacze analizowali różne dziedziny nauki, od termodynamiki po genetykę, i doszli do wniosku, że istnieją fundamentalne ograniczenia, które wyznaczają granice możliwości form życia.

Naukowcy zastanawiali się, co może znaleźć międzygwiezdna sonda, badająca egzoplanetę pod kątem oznak życia. Zakładając, że odpowiednie warunki fizyczne i chemiczne sprzyjają powstaniu życia, prawdopodobieństwo jego wystąpienia wzrasta. Jednak wyzwaniem pozostaje rozpoznanie biosygnatur – chemicznych śladów życia. Złożoność wzrasta, gdy uwzględnimy biologię syntetyczną i bioinżynierię, które mogą generować nowe formy życia niezwiązane z naturalnym procesem ewolucji.

Badacze wskazują, że na fundamentalnym poziomie życie wykazuje pewne niezmienne cechy, takie jak obecność komórek jako jednostek strukturalnych. Struktury takie jak pęcherzyki lipidowe powstają naturalnie i umożliwiają powstawanie dyskretnych jednostek biologicznych. Autorzy odwołują się także do przełomowych przewidywań z przeszłości, takich jak książka Erwina Schrödingera What is Life? z 1944 roku, gdzie zasugerował, że materiał genetyczny jest „aperiodycznym kryształem”, co później potwierdzono jako DNA.

Podobnie, koncepcje matematyka Johna von Neumanna, dotyczące „uniwersalnego konstruktora”, wyprzedziły odkrycia biologii molekularnej. Model von Neumanna przedstawiał maszynę zdolną do samoreplikacji, bazującą na logice życia komórkowego. Współcześni badacze uważają, że pewne cechy życia – jak polimery informacyjne czy obecność pasożytów – są nieuniknione w każdej formie życia, niezależnie od jej środowiska.

Choć badania te dostarczają ważnych wskazówek, Solé podkreśla, że astrobiologia stoi przed ogromnym wyzwaniem. Wciąż nie ma uniwersalnej teorii, która tłumaczyłaby, dlaczego pewne cechy życia są nieodzowne. Opracowanie takiej teorii wymaga interdyscyplinarnego podejścia, łączącego biologię syntetyczną, ewolucję, ekologię i informatykę.

Podsumowując, życie wydaje się opierać na uniwersalnych zasadach, ale jego formy mogą być znacznie bardziej zróżnicowane, niż dotąd sądziliśmy. Przyjęcie tych ograniczeń jako punktu wyjścia może pomóc w lepszym zrozumieniu życia we Wszechświecie i przygotować nas na odkrycia, które mogą zmienić naszą wizję biologii.

Źródło: Universe Today