Астробиологи предложили отказаться от охоты за «живым» в пользу оценки всей цепочки органической эволюции
Биомаркеры на молодых и старых планетах выглядят по-разному
Группа астробиологов предложила пересмотреть стратегию поиска внеземной жизни. Вместо того чтобы искать конкретные признаки живых организмов — биомаркеры, — они советуют оценивать общее состояние органической химической эволюции (organic chemical evolution, OCE) на планете.
Проблема текущего подхода в том, что неиизвестен возраст гипотетической внеземной биосферы. Если жизнь на экзопланете только зарождается или, наоборот, давно угасла, то её химические следы могут быть размыты пребиотическими и абиотическими процессами. То есть, маркер, который на Земле однозначно указывает на биологию, на другой планете может быть следствием простой химии, не имеющей отношения к жизни. Особенно остро это проявляется там, где нет очевидной развитой биосферы вроде нашей.
Авторы разделяют биомаркеры на два типа: универсальные и специфические. Универсальные — это химические маркеры, которые могут возникать на любом этапе цепочки «абиотическая химия — пребиотическая химия — жизнь». Именно поэтому они ненадёжны: обнаружив их, нельзя наверняка сказать, является ли их источником жизнь. Специфические биомаркеры, напротив, привязаны к конкретным условиям среды и моменту времени на конкретной планете. Их обнаружение с наибольшей вероятностью подтвердит наличие жизни.
Авторы подчёркивают: обнаружение активной пребиотической химии — той самой переходной зоны между неживым и живым — стало бы событием колоссальной значимости. Оно не только пролило бы свет на происхождение жизни как явления, но и оправдало бы огромные инвестиции в дальнейшие исследования. Однако интерпретация таких данных потребует осторожности, которой не всегда хватает.
Изображение сгенерировано: Nano Banana
Исследователи опираются на Землю как на эталонный пример. Они выдвигают гипотезу, что пик разнообразия органических молекулярных биомаркеров на любой планете должен совпадать с периодом максимальной пригодности среды для жизни. Таким образом, высокая сложность обнаруженных молекул, особенно если среди них есть специфические, может указывать на существование экологии — сообщества взаимодействующих организмов, а не просто на наличие отдельных клеток.
Практический вывод в том, что окно для успешного «обнаружения жизни» в том виде, как она представляется сейчас, крайне узко. Оно требует совпадения сразу трёх факторов — наличия специфических биомаркеров, их высокого разнообразия и удачного момента в истории планеты, когда среда максимально благоприятна. Исследователи призывают переформулировать цель миссий с «поиска жизни» на «понимание состояния органической химической эволюции». Это включает в себя и абиотические, и пребиотические, и биотические варианты для любой экзопланеты.
Такой сдвиг фокуса исследований потребует от космических миссий более широкого набора измерительных инструментов, способных фиксировать и универсальные, и потенциально специфические биомаркеры. Обнаружение любых сложных молекулярных структур — липидов, мембран или белковых компонентов — стало бы значимым открытием само по себе, независимо от их абиотического, пребиотического или биотического происхождения. На Земле доступ к природным пребиотическим системам давно закрыт, а значит, любая такая находка на другом объекте даст уникальную информацию.
В финале авторы подчёркивают: попытка заранее предсказать, как будут выглядеть специфические биомаркеры в конкретный момент времени на конкретной планете, скорее всего, бесполезна. Гораздо продуктивнее оснастить миссии способностью обнаруживать более широкий круг органических молекул и строить фундаментальные модели планетарной химии, учитывающие возможные пути синтеза и разрушения соединений, а также эволюцию среды. Только разнообразный набор наблюдений повысит вероятность достижения научного консенсуса о том, что внеземная жизнь действительно существует.