Ученые говорят, что новая система, способная идентифицировать сложные молекулярные сигнатуры, может помочь в поисках инопланетной жизни во Вселенной и даже может привести к созданию новых форм жизни в лаборатории.
Исследователи из Университета Глазго разработали новый метод под названием «Теория сборки», который можно использовать для количественной оценки того, насколько молекула собрана или сложна в лаборатории, используя такие методы как масс-спектрометрия. Чем сложнее объект, тем меньше вероятность того, что он может возникнуть случайно, и тем более вероятно, что он был создан в процессе эволюции.
Команда из Глазго во главе с профессором Ли Кронином разработала теорию сборки в сотрудничестве с сотрудниками НАСА и Университета штата Аризона. Вместе они показали, что система работает с образцами со всей Земли и внеземными образцами.
Система использует масс-спектрометрию, чтобы разбить молекулу на биты и подсчитать количество уникальных частей. Чем больше количество уникальных частей, тем больше количество сборки, и команда смогла показать, что жизнь на Земле может создавать молекулы только с большим количеством сборки.
Одной из основных проблем поиска внеземной жизни было определение того, какие химические сигнатуры уникальны для жизни, что привело к нескольким в конечном итоге недоказанным заявлениям об открытии инопланетной жизни. Например, метаболические эксперименты на марсианском спускаемом аппарате НАСА «Викинг» обнаружили только простые молекулы, существование которых можно было бы объяснить неживыми процессами, а не только живыми, но и естественными.
В новой статье, опубликованной сегодня в журнале Nature Communications, команда описывает универсальный подход к обнаружению жизни.
Теория сборки молекул также может быть использована для объяснения того, что чем большее количество шагов необходимо для разрушения данной сложной молекулы, тем более маловероятно, что эта молекула была создана без жизни.
Это разложение обеспечивает меру сложности, называемую числом молекулярной сборки. Однако, в отличие от всех других сложных подходов, это первый метод, который можно измерить экспериментально. Команда продемонстрировала возможность экспериментально наблюдать количество молекулярных сборок одиночных молекул в лаборатории, разбирая их с помощью тандемной масс-спектрометрии с фрагментацией. Таким образом, мера сложности отличается от всех других мер сложности, потому что она вычислима и непосредственно наблюдаема.
Инструмент обнаружения жизни, основанный на этом методе, может быть развернут во время миссий во внеземные локации для обнаружения биосигнатур или даже для обнаружения появления новых форм искусственной жизни в лаборатории.