A Glasgow-i Egyetem kutatói forradalmi új stratégiát mutattak be a földönkívüli élet jeleinek felkutatására, melyet a rangos Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban publikáltak. A hagyományos megközelítésekkel szemben, amelyek földi biológiai analógiákat keresnek, ez a módszer a molekulák belső komplexitására fókuszál. Célja, hogy azonosítsa azokat a vegyületeket, amelyek létrejötte rendkívül nehéz, és ezért valószínűleg nem véletlenszerű folyamatok eredményei.
Az új megközelítés a tömegspektrometriát gépi tanulással ötvözi, hogy megbecsülje a „molekuláris összeszerelés” mikéntjét. Ez a technika számszerűsíti a molekuláris komplexitást azáltal, hogy meghatározza a molekula felépítéséhez szükséges minimális építési lépések számát. A kutatók elmélete szerint a rendkívül összetett molekulák ismételt és nagy mennyiségű megjelenése más, a földitől eltérő kémiai folyamatokra utalhat, amelyek mögött esetleg életfolyamatok állnak.
Az úgynevezett „agnosztikus életfelismerési stratégiák” egyre nagyobb teret nyernek a tudományos közösségben. Ezek a módszerek anélkül képesek az élet molekuláris jeleinek azonosítására, hogy pontosan értenék az adott életforma kinézetét vagy környezetével való kölcsönhatásait. Ez a megközelítés különösen ígéretes az idegen élet utáni kutatásban, mivel nem korlátozódik a földi életformákra jellemző specifikus molekulák keresésére, hanem a molekulák felépítésének valószínűségét vizsgálja.
A korábbi földönkívüli életre utaló lehetséges jelek, mint például a metán a Marson, a foszfin a Vénusz légkörében, vagy a dimetil-szulfid exobolygók atmoszférájában, felkeltették a tudósok figyelmét. Ezeket a vegyületeket földi élő szervezetek is képesek előállítani, azonban nem kizárólag biológiai eredetűek lehetnek. A metán például geológiai folyamatokból is származhat, míg a dimetil-szulfidot üstökösökben és ősi kémiát szimuláló laboratóriumi kísérletekben is kimutatták.
Egy adott molekula puszta jelenléte tehát nem elegendő bizonyíték az életre, mivel számos vegyület keletkezhet abiotikus úton is. A tudósoknak olyan kifinomult módszerekre van szükségük, amelyek képesek megkülönböztetni a biológiai eredetű, komplex vegyületeket a véletlenszerű vagy geológiai folyamatok során keletkezőktől. Az új módszer éppen ezt a hiányosságot igyekszik pótolni, a molekulák felépítésének valószínűségét és a szükséges építési lépések számát vizsgálva.
Az új teória szerint a kutatók kiszámítják egy molekula egyszerűbb építőelemekből történő felépítésének legrövidebb lehetséges útját, valószínűségszámítási alapokon. A természet kémiája hatalmas számú lehetséges molekuláris szerkezettel rendelkezik, és ahogy a molekulák összetettebbé válnak, egyre csökken annak az esélye, hogy véletlenszerűen újra létrejöjjön ugyanaz a bonyolult szerkezet, hacsak valami nem korlátozza vagy irányítja a folyamatot. Ez a korlátozás vagy irányítás utalhat biológiai vagy technológiai folyamatokra.
A biológiai rendszerek információkat tárolnak és használnak fel a kémiai reakciók bizonyos eredményeinek irányítására, lehetővé téve, hogy az organizmusok újra és újra ugyanazokat a bonyolult részecskéket állítsák elő, ahelyett, hogy véletlenszerűen alkotnának. Ez a megközelítés azt jelenti, hogy az idegen élet utáni kutatás során a tudósoknak nem kell előre tudniuk, hogy mi is egy adott molekula, mielőtt felismernék annak szokatlan komplexitását. Ez különösen hasznos lehet olyan égitesteken, mint a Mars, vagy a Jupiter és Szaturnusz holdjai, például az Európa, az Enceladus vagy a Titán, ahol az űrszondák olyan vegyületekkel találkozhatnak, amelyek a Földön nem fordulnak elő természetes formában, és amelyekről nincsenek előzetes ismereteink.
Számos javasolt bolygókutatási misszió már most is használ, vagy a jövőben használhat tömegspektrométereket. Ezek a műszerek az ionok tömeg-töltés arányának mérésével elemzik a molekulákat, alapvető információkat szolgáltatva a vizsgált anyagok kémiai összetételéről. A korábbi módszerek általában egyszerűbb, egylépcsős tömegspektrometriára támaszkodtak, amelyek a molekulák tömegét mérik. Az új technika azonban a molekuláris összetételt közvetlenül az egylépcsős spektrumokból becsüli meg, sokkal mélyebb betekintést nyújtva a molekuláris szerkezetbe és annak komplexitásába.
A különösen összetett mesterséges molekulák akár „molekuláris technoszignatúrákként” is szolgálhatnak, amelyek a fejlett technológia kémiai bizonyítékai lehetnek egy idegen civilizáció jelenlétére utalva. Ez a módszer új távlatokat nyit a földönkívüli intelligencia keresésében is, túlmutatva a hagyományos rádiójelek figyelésén, és lehetővé téve a technológiai aktivitás kémiai nyomainak felderítését távoli égitesteken.
📰 Forrás: Index — Eredeti cikk elolvasása