Los campos de la investigación de exoplanetas y la astrofísica han recorrido un largo camino en los últimos años.Hasta la fecha, los astrónomos4.935 exoplanetasHay 8.709 candidatos en espera de confirmación de 3.706 sistemas estelares.El enfoque está cambiando del descubrimiento a la caracterización, ya que hay tantos planetas para estudiar, instrumentos de próxima generación y análisis de datos mejorados.conTelescopio espacial James Webb¡Ahora desplegado, este campo está a punto de ir mucho más allá!
En particular, los científicos predicen que la caracterización de la atmósfera del planeta podría conducir al descubrimiento de “biofirmas” que asociamos con la vida y los procesos biológicos.El problema es cómo reconocer las firmas que no coinciden con “la vida que conocemos”.eninvestigación reciente, investigadorEscuela de Exploración de la Tierra y el EspacioLa Universidad Estatal de Arizona (ASU) (SESE) examina posibles herramientas para encontrar la vida “tal como la conocemos”.
Para el estudio, el equipo analizó los diversos procesos que asociamos con la vida aquí en la Tierra e intentó identificar patrones universales que no parecen depender de ninguna molécula en particular.La vida en la Tierra surge de la interacción de cientos de compuestos y reacciones químicas, algunas de las cuales son compartidas por todos los organismos.Esta “bioquímica universal” caracteriza toda la vida en la Tierra, pero plantea interrogantes sobre la astrobiología (el estudio de la vida fuera de la Tierra).
En otros ambientes planetarios, la aparición y evolución de la vida puede dar como resultado elementos químicos completamente diferentes.En lugar de carbono, los componentes básicos de la vida podrían ser silicio o germanio.En lugar de agua, el organismo puede metabolizar disolventes como el metano o el amoníaco.Sin embargo, ciertos procesos biológicos relacionados con la vida pueden compartirse con la vida en la Tierra y en otras partes del universo.
En otras palabras, las futuras investigaciones astrobiológicas se centrarán en lo que hace en lugar de lo que es, y pueden encontrar evidencia de vida más allá de la Tierra.como coautorSara Imari Walker, profesor asociado en SESE y ASUEscuela de Sistemas Adaptativos Complejosy subdirector de ASUmás allá del centrodicho enComunicado de prensa de la ASU:
“Queremos nuevas herramientas para identificar y predecir características de la vida que no conocemos.Con este fin, nuestro objetivo es identificar leyes universales que deberían aplicarse a todos los sistemas bioquímicos.Esto incluye desarrollar una teoría cuantitativa del origen de la vida y guiar el uso de teorías y estadísticas para encontrar vida en otros planetas”.
“No somos solo moléculas que forman parte de nuestro cuerpo.Como seres vivos, somos la naturaleza emergente de las interacciones de las muchas moléculas que nos componen.Nuestro trabajo tiene como objetivo desarrollar métodos para convertir esos conocimientos filosóficos en hipótesis científicas comprobables”.
Dylan Gagler, graduado de ASU y actualmente analista de bioinformática en el Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York (NYU), fue el autor principal del estudio.Walker y Gagler, junto con sus colegas, decidieron centrarse en las enzimas, los impulsores funcionales de la bioquímica.usarGenoma microbiano integrado y microbioma(IMGM) base de datos (Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) yInstituto Conjunto de Investigación del Genoma), investigaron la composición enzimática de bacterias, arqueas y eucariotas.
Mientras que los primeros son organismos unicelulares (procariotas) que se encuentran por todas partes en la Tierra, los eucariotas son células con un núcleo dentro de una membrana nuclear que contiene de todo, desde protistas y hongos hasta plantas y animales.Con este enfoque, el equipo investigó gran parte de la bioquímica de la Tierra e identificó patrones estadísticos en las funciones bioquímicas de las enzimas que comparten muchos de estos organismos vivos.
Al hacerlo, identificaron patrones estadísticos resultantes de principios funcionales que no podían ser explicados por el conjunto común de funciones enzimáticas utilizadas por todos los organismos vivos conocidos, e identificaron relaciones métricas relacionadas con tipos comunes de funciones. como coautorKim Hyun Joo, profesor asistente en SESE y ASUmás allá del centro, dicho:
“Hemos identificado este nuevo tipo de universalidad bioquímica en patrones estadísticos de bioquímica a gran escala y descubrimos que es más generalizable a formas de vida desconocidas que la forma tradicional de ser descrita por moléculas específicas y reacciones comunes a toda la vida en la Tierra. hizo.Estos hallazgos nos han permitido desarrollar nuevas teorías sobre las reglas generales de la vida, que pueden ayudar a encontrar nuevos ejemplos de vida”.
El equipo dirigido por ASUConsorcio Interdisciplinario para la Investigación en Astrobiología(ICAR), financiado a través del Programa de Astrobiología de la NASA.El programa, lanzado el año pasado, seleccionó ocho equipos de investigación interdisciplinarios para investigar una variedad de temas, desde el origen del universo y la formación de los sistemas planetarios hasta el origen y la evolución de la vida y la búsqueda de vida más allá de la Tierra.El equipo, dirigido por ASU, se centra en la “bioquímica de sistemas planetarios” con Walker como investigador principal (PI).
Además de los investigadores de SESE, el equipo incluyó a los siguientes miembros:Laboratorio de Santa Fe(SFI) de Oberlin College, Nuevo México, ASUMás allá del Centro de Conceptos Básicos de la Ciencia,Centro ASU-SFI para Sistemas Complejos Biológicos y Sociales, YCentro de Investigación de Ciencias Espaciales Blue Marble(BMSIS).Recientemente se publicó un artículo que describe sus hallazgos.procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
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