Научници сверују да ће оно што су научили о понашању раних земаљских организама искористити за тражење знакова живота на другим планетама.
Научници су реконструисали биолошке процесе у неким од најранијих облика живота на Земљи, што би могло да помогне у проналажењу ванземаљског живота на другим планетама са атмосферама сличним онима у раном периоду на Земљи. Истраживачи, укључујући оне са Универзитета Kалифорнија у Риверсајду, кажу да су најранији облици живота на Земљи, бактерије и једноћелијски организми звани археје, настањивали углавном океанску планету без озонског омотача који би их заштитио од сунчевог зрачења.
„Ови микроби су имали протеине зване родопсини који имају способност да претворе сунчеву светлост у енергију, користећи их за покретање ћелијских процеса. У раном периоду на Земљи енергија је можда била веома оскудна. Бактерије и археје су се снашле како да искористе обилну енергију сунца без комплексних биомолекула потребних за фотосинтезу”, рекао је астробиолог са Универзитета Калифорнија у Риверсајду, Едвард Швитерман, коаутор студије.
„Живот какав познајемо је израз услова на нашој планети колико и самог живота. Оживели смо древне ДНK секвенце једног молекула, и то нам је омогућило да успоставимо везу са биологијом и животном средином из прошлости.”
Родопсини су повезани са штапићима и чуњевима у људским очима који омогућавају да разликујемо светло и таму и видимо боје. Они су, такође, широко распрострањени међу модерним организмима и срединама као што су слана језера, представљајући дугу живописних боја. Kористећи машинско учење, истраживачки тим је анализирао секвенце протеина родопсина из целог света и пратио како су еволуирали током времена. Затим су створили неку врсту породичног стабла која је омогућила да реконструишу родопсине од пре 2,5 до 4 милијарде година и услове с којима су се вероватно суочавали.
Поменути налази су детаљно описани у научноом раду објављеном у часопису Molecular Biology and Evolution. „Живот какав познајемо је израз услова на нашој планети колико и самог живота. Оживели смо древне ДНK секвенце једног молекула, и то нам је омогућило да успоставимо везу са биологијом и животном средином из прошлости”, истакао је астробиолог и водитељ студије Бетул Kацар са Универзитета Висконсин-Медисон. „То је као да узмете ДНK унука да бисте репродуковали ДНK њихових деда и бака. Само, то нису баке и деде, већ мала створења која су живела пре више милијарди година, широм света”, додао је Швитерман.
Савремени родопсини апсорбују плаву, зелену, жуту и наранџасту светлост и могу изгледати ружичасто, љубичасто или црвено, захваљујући светлости коју не апсорбују или комплементарним пигментима. Међутим, према реконструкцији тима, древни родопсини су подешени да апсорбују углавном плаво и зелено светло. Пошто древна Земља још није имала озонски омотач, истраживачи теоретски указује да су микроби стари милијардама година живели много метара дубоко у воденом стубу да би се заштитили од интензивног UVB зрачења на површини.
Плава и зелена светлост најбоље продиру у воду, па је вероватно да су најранији родопсини првенствено апсорбовали ове боје. „Ово би могла бити најбоља комбинација да будете заштићени и да још можете да апсорбујете светлост за енергију”, наставио је Швитерман. Након Великог догађаја оксидације, пре више од 2 милијарде година, Земљина атмосфера је почела да бележи пораст количине кисеоника. Уз додатни кисеоник и озон у атмосфери, родопсини су еволуирали и почели да апсорбују додатне боје светлости.
Родопсини данас могу да апсорбују боје светлости које хлорофилни пигменти у биљкама не могу. Иако представљају потпуно неповезане и независне механизме хватања светлости, они апсорбују комплементарне области спектра. „Ово сугерише коеволуцију, јер једна група организама користи светлост коју друга не апсорбује. То је могло да се догоди зато што су се родопсини први развили и искључили зелено светло, па су се касније развили хлорофили да апсорбују остатак. Или се догодило обратно”, закључује Едвард Швитерман.
Дотични научници се надају да ће оживети модел родопсина у лабораторији користећи технике синтетичке биологије. Такође верују да ће оно што су научили о понашању раних земаљских организама искористити за тражење знакова живота на другим планетама.
(Б92)
