|
Простой прибор мог бы найти марсианскую ДНК
|
|
|
|
Марс по-прежнему обещает стать одним из первых мест в Солнечной системе, которые человечество колонизирует. Однако, если бы на планете существовала эволюционно обособленная, сохранившаяся до наших дней жизнь, это могло бы тронуть сердца даже самых ярых поклонников колонизации Марса. Таким образом, астробиологи соревнуются со временем, пытаясь определить, существует ли такая жизнь, прежде чем вся планета станет аналогом земной биосферы, хотя бы непреднамеренно, и лишь тенью тех, которые существуют здесь.
|
|
|
|
В новой статье Кристофера Темби и Яна Спейсека из команды Agnostic Life Finder (ALF) обсуждается один из наиболее многообещающих способов окончательно доказать существование жизни на Красной планете — поиск полиэлектролитных полимеров, другими словами, ДНК. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
ДНК — не единственный тип полиэлектролитного полимера в нашей биосфере, другим примером является РНК. Но причина, по которой поиск полиэлектролитов так важен, заключается в их способности передавать информацию от поколения к поколению. На Марсе мог бы существовать совершенно иной способ передачи генетической информации, отличный от всего, что мы знаем о Земле, но, скорее всего, он все равно выглядел бы как полиэлектролитный полимер.
|
|
|
|
В знаковом документе, опубликованном в 2018 году, сотрудники НАСА описали то, что теперь известно как "Лестница обнаружения жизни", где полиэлектролиты рассматриваются как возможный биосигнатур. Однако у молекул также есть несколько слабых мест, которые необходимо преодолеть с помощью любого прибора, планирующего их обнаружить.
|
|
|
|
|
|
|
Первая проблема заключается в том, что полиэлектролиты могут быть настолько разбавлены, что не достигнут порога обнаружения прибором, предназначенным для их обнаружения, особенно если общее количество биомассы ничтожно мало по сравнению с тем, что можно найти на Земле. Эта проблема легко решается путем концентрирования полиэлектродов с помощью электродиализа и набора пористых мембран.
|
|
|
|
В этой системе сначала образец смешивается с водой, а затем эта вода подвергается воздействию электрического поля. Поскольку полиэлектролиты являются заряженными частицами, они движутся в электрическом поле, как и природные соли, такие как калий и магний (именно это обычно пытаются сделать с помощью диализа для пациентов на Земле).
|
|
|
|
Однако полиэлектролиты физически намного крупнее ионов соли, поэтому система ALF оснащена серией фильтров на основе нанопор, которые позволяют солям перемещаться дальше, удерживая полиэлектролиты в специальной камере. Воздействие на образец электрического поля в течение достаточно длительного времени приведет к миграции всех полиэлектролитов в одну определенную область на одной стороне нанофильтра и позволит достичь гораздо более высокой концентрации, которая должна превысить порог обнаружения прибора, если в образце действительно содержится достаточное количество молекул.
|
|
|
|
По словам исследователей ALF, вторая проблема, упомянутая в статье "Лестница жизни", на самом деле заключается в прочности. Полиэлектроды недолго сохраняются в воде — как говорится в статье, "их живучесть в жидкой воде ограничена гидролизом".
|
|
|
|
Вместо того чтобы рассматривать это как проблему, которую необходимо решить, команда ALF считает, что это просто означает, что если полиэлектроды будут однозначно обнаружены, то должна существовать какая-то существующая жизнь, создавшая их, поскольку более старые образцы жизни давным-давно были бы уничтожены к моменту появления пробоотборника.
|
|
|
|
По мере того, как человечество продолжает продвигаться к колонизации Марса, возможности для поиска и анализа уникальной марсианской жизни продолжают сокращаться. Ранее мы обсуждали, как именно будет реализован ALF, и этот подраздел инструмента кажется многообещающим в поиске этого конкретного признака жизни. Но, как и в случае с прибором в целом, неясно, позволят ли сокращения бюджета НАСА продолжить поддержку системы или нет. Если это произойдет, данные о марсианской ДНК или ее эквиваленте могут когда—нибудь оказаться в распоряжении ученых - надеюсь, до того, как они будут загрязнены кем-либо с Земли.
|
|
|
|
Источник
|
