Xenobiologer vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory föreslår att de söker efter liv bortom jorden i kölvattnet av en enkel reaktion - bindningen av aminosyror till ljusämnen, enligt en artikel publicerad i tidskriften Analytical Chemistry.
”Vår metod gör det möjligt för oss att förstå vilka aminosyror i proverna som har kommit in i dem från icke-levande källor, såsom meteoriter, och vilka molekyler som produceras av livet. Ett av NASA: s huvudmål är att söka efter spår av liv i universum. Och den bästa chansen att hitta den är att analysera vattenprover från vattenvärldar, inklusive Enceladus och Europa, Saturnus och Jupiters månar, säger Peter Willis från NASA: s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, USA.
Vad är livet?
Upptäckten av dussintals jordliknande planeter och tusentals planeter i allmänhet de senaste åren har väckt frågan om forskare med förnyad kraft - är vi ensamma i universum? Dessutom visar upptäckten av gejsrar på Enceladus, Saturnusmånen och liknande utstötningar av vatten på Europa, Jupiters måne, möjligheten till utomjordiskt liv i solsystemet.
Ända sedan mitten av 1960-talet, när pionjärerna för rymdutforskning vid NASA och Sovjetunionen började tänka på sökandet efter utomjordiskt liv, har det skett en rasande debatt bland forskare om vad som räknas som liv. Forskare argumenterar för hur det ser ut, hur det kan ses, "smakas" eller beröras, och hur dess potentiella fossila fotspår kan särskiljas från produkter från naturliga processer i icke-levande natur.
Enligt Willis skulle det enklaste och mest bekväma fallet för oss vara upptäckten av antingen de levande organismerna själva eller deras beståndsdelar - proteiner, DNA-molekyler, komplexa sockerarter och fetter - i jord, vatten eller atmosfären i främmande världar. Detta är lättare att göra än att skilja en riktig fossil från ett bisarrt kluster av flerfärgade kristaller, men det är fortfarande ganska svårt att göra.
Enligt forskare från NASA finns det två problem - likheten mellan "byggstenarna i livet" från den livlösa naturen och deras analoger i primitiva mikroorganismer, liksom deras relativa sällsynthet. De primitiva beståndsdelarna i proteiner, sockerarter och fetter har nyligen hittats i kometer och asteroider, så deras upptäckt i vattnen i Europa eller Enceladus kan inte betraktas som ett bevis på existensen av liv i deras subglaciala hav.
Kampanjvideo:
En droppe liv i havet
Willis och hans kollegor löste båda dessa problem genom att skapa en ny metod för att analysera vattenprover, som gör att du samtidigt kan hitta alla aminosyror i de mest mikroskopiska koncentrationerna och att skilja deras "levande" versioner från produkterna av kemisk utveckling av ämnen i yttre rymden eller på planets yta.
För detta använde forskare ett välkänt mönster - livets "vänsterhänthet". Detta manifesteras i det faktum att i syntesen av proteinmolekyler och enzymer använder celler uteslutande de aminosyror som vrids åt vänster. Med socker är situationen motsatt - livet använder bara "rätt" kolhydrater, vridna i motsatt riktning.
Guidad av denna idé har Willis och hans kollegor skapat speciella glödande molekyler som endast binder till de "vänstra" aminosyrorna. När en aminosyra är fäst vid sådana färgämnen ändrar den sin färg och börjar röra sig långsammare inuti lösningen, vilket gör det möjligt att bestämma närvaron av verkliga "byggstenar i livet" även i de minsta koncentrationerna, och att räkna dem bokstavligen ner till en molekyl som passerar dem genom ultratunna kapillärkärl.
För att testa effektiviteten av denna idé gick forskare till den mest "utomjordiska" platsen på jorden - till stranden av Mono-sjön, Kalifornien, vars vatten innehåller så mycket alkali att hittills bara några få bakterier har hittats i den. Idag anses Mono vara den närmaste analogen av hur det subglaciala havet Enceladus ser ut, som också innehåller mycket alkalier och salter.
Kapillärtekniken för Willis och hans kollegor bar frukt - forskare kunde registrera närvaron av 17 aminosyror på en gång i monovatten i koncentrationer som är nästan 10 tusen gånger lägre än de som SAM-laboratoriet ombord på Curiosity Rover kan "lukta", det mest känsliga instrumentet av detta slag för utanför jorden.
Inom en snar framtid planerar Willis och hans kollegor att skapa en ny uppsättning sådana tester för de "rätta" aminosyrorna om livet på andra planeter kommer att använda dem. En sådan anordning, som forskare hoppas, kommer att bli ett av de viktigaste instrumenten ombord på nedstigningsmodulen för Europa-Clipper-uppdraget, som kommer att gå till Jupiters måne i mitten av 2020.
