Mihail Miron
06:58 (acum 3 ore)

MM

Objet : nou

O nouă teorie răstoarnă tot ce credeam că știm

Ce este viața? Biologii definesc de obicei „viața” drept o entitate care se reproduce, răspunde la mediul său, metabolizează substanțe chimice, consumă energie și crește. Conform acestui model, „viața” este o stare binară; ceva ori este viu, ori nu este.Această definiție funcționează destul de bine pe planeta Pământ, virusurile fiind o excepție notabilă. Dar dacă viața există și în altă parte a Universului, s-ar putea să nu semene cu ce există aici. S-ar putea să nu arate, să nu se miște sau să nu comunice așa cum o facem noi. Și atunci, cum ne putem da seama de fapt ce este viața în altă parte?Astrobiologul Sara Walker, de la Universitatea de Stat din Arizona (SUA), și chimistul Lee Cronin, de la Universitatea din Glasgow (Scoția), cred că au găsit răspunsul.

Universul are nevoie de o „memorie”
Ei susțin că simpla întâmplare nu poate produce în mod constant moleculele extrem de complexe care se găsesc în toate creaturile vii.Pentru a produce miliarde de copii ale obiectelor complicate precum proteinele, mâinile umane sau iPhone-urile, Universul are nevoie de o „memorie” și de o modalitate de a crea și reproduce informații complexe, un proces care seamănă foarte mult cu „viața”, scrie Science Alert.„Un electron poate fi făcut oriunde în Univers și nu are istorie”, a spus Walker.„Oamenii sunt și ei obiecte fundamentale, dar cu multă dependență istorică. Oamenii își pot spune vârsta numărând înapoi până la momentul în care s-au născut, dar părți din ei sunt cu miliarde de ani mai în vârstă”, spune cercetătoarea.„Din această perspectivă, ar trebui să ne gândim la noi înșine ca la niște descendențe de propagare a informațiilor care se găsesc temporar agregate într-un individ”, spune ea.

Ce știam despre ce este viața
„Teoria asamblării” a lui Walker și Cronin spune că moleculele produse prin procese biologice trebuie să fie mai complexe decât cele produse prin procese non-biologice.Pentru a testa această ipoteză, echipa lor a analizat o serie de compuși organici și anorganici din întreaga lume și din spațiul cosmic, inclusiv bacterii E. coli, drojdie, urină, apă de mare, meteoriți, medicamente, bere preparată în casă și whisky scoțian.Cercetătorii au spart compușii în bucăți și au folosit spectrometria de masă pentru a identifica „cărămizile” moleculare.Ei au calculat cel mai mic număr de pași necesari pentru a reasambla fiecare compus folosind aceste „cărămizi”, număr pe care l-au numit „indice de asamblare moleculară”.Singurii compuși cu 15 sau mai multe etape de asamblare proveneau din sisteme vii sau procese tehnologice.„Acestea ar putea fi o celulă care construiește molecule cu asamblare mare, cum ar fi proteinele, sau un chimist care face molecule cu o valoare de asamblare și mai mare, cum ar fi medicamentul anti-cancer Taxol”, explică Walker și Cronin.Deșii unii compuși din sistemele vii au avut mai puțin de 15 etape de asamblare, niciun compus anorganic nu a depășit acest prag.„Sistemul nostru… ne permite să căutăm în Univers în mod agnostic dovezi despre ceea ce face viața, mai degrabă decât să încercăm să definim ce este viața”, au scris Walker, Cronin și alții într-un articol din 2021 Nature Communications.

Indexul de asamblare
Frumusețea indexului de asamblare este că nu necesită ca extratereștrii să fie compuși din aceleași materiale organice pe bază de carbon precum creaturile care trăiesc pe Pământ pentru a fi identificați.De asemenea, indicelui de asamblare nu îi „pasă” dacă viața extraterestră abia începe să apară sau a trecut într-o etapă tehnologică dincolo de înțelegerea noastră. Toate aceste stări produc molecule complexe care nu ar fi putut apărea fără un sistem viu.Echipa lui Walker și Cronin aplică acum ideea unui indice de asamblare de 15 la viitoarele misiuni NASA.La mijlocul anilor 2030, misiunea Dragonfly a NASA va zbura prin atmosfera groasă de azot și metan a lui Titan (una dintre lunile planetei Saturn), deplasându-se dintr-un loc în altul.

Luna lui Saturn este singurul loc din Sistemul Solar, în afară de Pământ, ce are lichide de sine stătătoare. Are lacuri de hidrocarburi lichide la suprafața sa și se crede că adăpostește apă lichidă în subteran. Aeronava robotizată va fora suprafața înghețată și va extrage mostre mai mici de 1 gram. Aceste mostre vor fi străpunse cu un laser de la bord, ce va sparge moleculele mai mari, astfel încât compoziția chimică a rocii să poată fi analizată.

„Avem nevoie de o tehnică agnostică”
„Este un bun exemplu al avantajului adoptării unei abordări mai generale a ceea ce este viața, deoarece Titan este foarte diferit de Pământ”, spune Walker.„Nu ne așteptăm ca ceva precum viața de pe Pământ să evolueze sau să trăiască în acest mediu, așa că dacă vrem să aflăm dacă există viață pe Titan, avem nevoie de o tehnică agnostică”, continuă Walker.„Grupul meu lucrează acum la determinarea modului în care am putea fi capabili să detectăm moleculele cu asamblare mare. Lucrăm cu NASA pentru a ne asigura că instrumentele lor de spectrometrie de masă existente au o rezoluție suficient de mare pentru a detecta moleculele de asamblare mare”, a încheiat cercetătoarea. Superbacteria, o amenințare „critică” Antibioticele ucid bacteriile. Cu toate acestea, a existat o lipsă de noi medicamente de zeci de ani și bacteriile devin din ce în ce mai greu de tratat, pe măsură ce evoluează. Se estimează că mai mult de un milion de oameni mor anual din cauza infecțiilor care rezistă tratamentului cu antibiotice. Cercetătorii s-au concentrat pe una dintre cele mai problematice specii de bacterii -acinetobacter baumannii – care poat infecta rănile și poat provoca pneumonie. Este una dintre cele trei superbugs (superbacterii) pe care Organizația Mondială a Sănătății a identificat-o ca fiind o amenințare „critică”.Dr. Jonathan Stokes, de la Universitatea McMaster, descrie bacteria ca fiind „inamicul public numărul unu”, deoarece este foarte des întâlnit să găsești cazuri în care este „rezistentă la aproape fiecare antibiotic”.

Cum a ajutat inteligența artificială
Pentru a găsi un nou antibiotic, cercetătorii au instruit mai întâi AI. Ei au luat mii de medicamente și le-au testat manual pe Acinetobacter baumannii pentru a vedea care ar putea-o încetini sau ucide.Aceste informații au fost introduse în AI pentru a putea afla caracteristicile chimice ale medicamentelor care ar putea ataca bacteria problematică. AI a fost apoi programată să analizeze o listă de 6.680 de compuși a căror eficacitate era necunoscută. Rezultatele – publicate în Nature Chemical Biology – au arătat că AI a avut nevoie de o oră și jumătate pentru a produce o listă scurtă. Cercetătorii au testat 240 de compuși în laborator și au găsit nouă antibiotice potențiale. Unul a fost incredibil de puternic – antibioticul abaucin. Experimentele de laborator au arătat că ar putea trata rănile infectate la șoareci și a fost capabil să omoare bacteria prelevată de la oameni. Cu toate acestea, dr. Stokes a spus: „Acesta este momentul în care începe lucrarea. ”Următorul pas este de a perfecționa medicamentul în laborator și apoi de a efectua studii clinice. El se așteaptă ca primele antibiotice AI să poată fi prescrise până în 2030.