Planear con anticipación es para lo que son buenos la astronomía y la exploración espacial.investigación de 10 añosY años de esfuerzo de ingeniería para la misión dan a este campo un lapso de tiempo mucho más largo que muchos otros.En un futuro cercano, los científicos descubrirán el mundo cercano al océano (es decir,Titán) exoplanetas distantes y potencialmente habitables.Sin embargo, no está claro cómo se ven esos signos vitales.Después de todo, actualmente solo hay biosferas terrestres para estudiar, y es lamentable que nos perdamos pistas de otras biosferas porque no se parecen a las que se encuentran en la Tierra.Ahora, un equipo dirigido por investigadoresLaboratorio de Santa Fe(SFI) ha presentado un marco que podría ayudar a los científicos a encontrar características biométricas que podrían ser completamente diferentes de las que se encuentran en la Tierra.
ese marco esestequiometría.Una característica común de las clases de química de la escuela secundaria es la estequiometría, el estudio de las proporciones químicas.En la Tierra, hay varias proporciones estequiométricas distintas que están claramente formadas por la vida tal como la conocemos.El enfoque del informe SFI fue generalizar estas proporciones para que pudieran aplicarse en todas partes.Hay tres principios fundamentales que colectivamente conforman el nuevo marco.
El primer principio es que los valores estequiométricos varían con el tamaño de celda de las celdas individuales.Por ejemplo, a medida que aumenta la concentración de bacterias,ARNA medida que aumenta la concentración individualproteínadisminuyeCuando esa célula muere, su tamaño ayudará a determinar la concentración de moléculas liberadas al medio ambiente.
La distribución ambiental también está influenciada por el segundo principio.Distribución de ley de potenciaen relación a su tamaño.Por ejemplo, de acuerdo con la curva de distribución de ley de potencia más simple, es más probable que haya celdas pequeñas que grandes.Esta relación de tamaño condujo al tercer principio, junto con la estequiometría asociada con los diferentes tamaños.
Llevar ese principio estequiométrico un paso más allá conduce a resultados que son de aplicación más general a la biosfera.En este caso, el tamaño de una partícula dada es el factor determinante en su relación con el fluido circundante.
Sigamos con el ARN y las proteínas como ejemplos.El ARN es diez veces más grande que la proteína.Además, de acuerdo con el primer principio, es más frecuente en las células más grandes.Sin embargo, las células más grandes son menos comunes en el medio ambiente según el segundo principio.Por lo tanto, en los sistemas biológicamente activos, es más probable que las proteínas más pequeñas tengan concentraciones más altas en los fluidos corporales circundantes que los ARN más grandes.De ahí el tercer principio de que el tamaño determina la concentración de partículas en el líquido circundante.
La aplicación inmediata de este marco es para Titan oEncelado, donde es probable que haya un líquido en su interior que puede tener una concentración de moléculas biológicas.Desafortunadamente, actualmente no existe un sistema que pueda medir con precisión el tamaño de las partículas que se pueden lanzar en cualquier misión a estos mundos.Pero eso no significa que no habrá en el futuro.Entonces, usar este marco ahora requiere un poco más de experiencia en ingeniería para desarrollar dicho sistema.Y ya está claro cuán grandes son las comunidades de astronomía y exploración espacial en sus campos.
Aprende más:
SFI-Investigadores de Origin of Life desarrollan nuevos biomarcadores ecológicos
Revista de Biología Matemática –Estequiometría general y biogeoquímica para aplicaciones de astrobiología
Biología Espacial –Biocaracterísticas de los exoplanetas: un marco para la evaluación
UT-¿Qué necesitas para encontrar la vida?Búsqueda cósmica de signos vitales
Imagen principal:
Proporcionando el concepto del artista de la vida en otro planeta.
: NASA