Кога размислуваме за животот на Земјата можеби размислуваме за различни примери од животни до бактерии. Од друга страна, кога астробиолозите го истражуваат животот мораат да ги земат впредвид екосистемите и биосферата како целина.
Во астробиологијата има растечки интерес за тоа дали животот каков што го знаеме е случајност на конкретната еволуциона историја на Земјата или пак е владеан од погенерални организациони принципи.
График кој ја прикажува биосферата – екосистемите и биохемијата на индивидуалните организми како молекули кои учествуваат во заеднички реакции. Ни открива дека различни закони за скалирање може да се применат на различни нивоа на биолошка организација. Хјунџу Ким
Ако постојат генерални принципи кои може да ги објаснат својствата кои се заеднички за сиот живот на Земјата, научниците предпоставуваат дека тие може да бидат универзални за сиот живот, дури и на други планети. Ако постои такво нешто како „универзална биологија“ тогаш би имала важни импликации за потрагата на живот надвор од Земјата, инженерингот на синтетички живот во лабораторија и за решавањето на загатката за потеклото на животот, овозможувајки им на научниците да предвидат барем некои својства на вонземскиот живот.
Предходните истражувања во оваа област беа примарно фокусирани на специфични нивоа на организација во биологијата, како индивидуални организми или еколошки заедници. Овие нивоа формираат хиреархија каде индивидуите се составени од молекули кои стапуваат во интеракција и екосистеми кои се составени од индивидуи кои стапуваат во интеракција. Интердисциплинарен тим од истражувачи на државниот универзитет на Аризона (ASU) го има надминато фокусот на индивидуални нивоа во оваа хиреархија за да ја изучува самата хиреархија фокусирајки се на биосферата како целина. Резултатите од нивното истражување беа неодамна објавени во Science Advances ( научни напредоци ).
„За да се разберат генералните принципи кои владеат со биологијата мораме да разбереме како живите системи се организираат на различни нивоа не само во едно ниво.“ вели водечкиот автор Хјунџу Ким од Beyond центарот на ASU и „Школата за Земјата и вселенско истражување“. Низ истражувањето тимот открил дека биохемијата и на ниво на организми и екосистеми ја владеат генерални организациони принципи. „Ова значи дека постои логика кај организацијата на биохемијата на планетарно ниво.“ вели ководечкиот автор Харисон Смит. „Научниците имаат разговарано за овој тип на логика долго време но досега се мачеа да ја квантификуваат. Квантификацијата може да ни помогне да ги ограничиме начините на кои што животот може да се појави на една планета“.
За ова истражување тимот конструирал биохемиски мрежи користејки глобална датабаза на 26.146 геноми и метагеноми и 8658 каталогирани биохемиски реакции. Преку ова ги откриле законите за скалирање кои владеат со биохемискиот диверзитет и мрежесата структура која ја споделуваат нивоата на организација од индивидуи до екосистеми, до биосферата како целина.
„Квантификувањето на генералните принципи на животот неограничено на еден домен на дрвото на животот или на конкретен екосистем е предизцик“ вели Смит. „Успеавме да го направиме тоа комбинирајки алатки од науката за мрежи и теоријата за скалирање додека симултано користевме големи геномски датабази кои истраживачите ги каталогирале.“
Истражувачкиот тим воден од Ким и Смит под супервизија на Сара Вокер од „Школата за Земјата и вселенско истражување“ при ASU и центарот Beyond исто така ги вклучува и Кол Матис од Beyond центарот и одделот за физика на ASU (моментално на универзитетот во Глазгов) и Џејсон Рејмонд од „Школата за Земјата и вселенско истражување“.
„Подоброто разбирање на организационите принципи на биохемијата на глобално ниво ни овозможува да разбереме како животот функционира како планетарен процес“ вели Вокер. „Способноста поригорозно да се идентификуват универзалните својства на животот на Земјата ќе им даде на астробиолозите нови квантитативни алатки кои ќе ја водат нашата потрага по вонземен живот – и во лабораторијата и на други светови.“
Превод: Максим Осман-Николов
Извор: phys.org
