Mentre la NASA si avvicina al lancio di nuove missioni sulle lune esterne del sistema solare in cerca di vita, gli scienziati stanno rinnovando la loro attenzione sullo sviluppo di una serie di caratteristiche universali della vita che possono essere misurate.

Si discute molto su quello che potrebbe essere considerato un chiaro segno di vita, in parte, perché ci sono così tante definizioni che separano l'animato dall'inanimato. Le potenziali missioni della NASA in punti promettenti su Europa, Encelado e Titan hanno i loro approcci individuali per rilevare la vita, ma una voce rispettata nel campo dice che c'è un modo migliore che è molto meno incline ai falsi positivi.

Il noto chimico e astrobiologo Steven Benner afferma che la firma della vita non si trova necessariamente in presenza di particolari elementi e composti, né nei suoi effetti sull'ambiente circostante, e non è certamente qualcosa di visibile ad occhio nudo (o anche una sofisticata macchina fotografica).

Piuttosto, la vita può essere vista come una struttura, una spina dorsale molecolare che Benner e il suo gruppo, Fondazione per l'evoluzione molecolare applicata (FfAME), hanno identificato come l'eredità comune di tutti gli esseri viventi. La sua funzione centrale è quella di consentire ciò che gli scienziati dell'origine della vita generalmente vedono come una dinamica essenziale nell'inizio della vita e nella sua maggiore complessità e diffusione:l'evoluzione di Darwin attraverso il trasferimento di informazioni, mutazione e il trasferimento di tali mutazioni.

"Quello che stiamo cercando è una bio-firma molecolare universale, ed esiste nell'acqua, "dice Benner.

"Vuoi una molecola genetica che possa cambiare le condizioni fisiche senza modificare le proprietà fisiche, come possono fare il DNA e l'RNA".

Alla ricerca di DNA o RNA su una luna ghiacciata, o altrove presupporrebbe una vita come la nostra, e una vita che si è già abbastanza evoluta. Un approccio più generale consiste nel trovare un polimero lineare (una grande molecola, o macromolecola, composto da molte subunità ripetute, di cui DNA e RNA sono tipi) con una carica elettrica. Quella, Egli ha detto, è una struttura universale alla vita, e può essere rilevato.

Come descritto in un recente articolo che il gruppo di Benner ha pubblicato sulla rivista Astrobiologia :"gli unici sistemi molecolari in grado di supportare l'informazione darwiniana sono polimeri lineari che hanno una carica di base ripetitiva. Questi sono chiamati 'polielettroliti.' Questi dati suggeriscono che i polielettroliti saranno le molecole genetiche in tutta la vita, non importa quale sia la sua origine e non importa quale sia la direzione o il tempo della sua storia naturale, finché vive nell'acqua."

Attraverso anni di sperimentazione, Benner e altri hanno scoperto che le cariche elettriche in questi polimeri cruciali, o "spine, " della vita devono ripetere. Se sono una miscela di cariche positive e negative, allora si perde la capacità di trasmettere informazioni mutevoli senza che la struttura stessa cambi.

E come risultato, Benner dice, rilevando questi addebitati, grandi molecole lineari e ripetitive è potenzialmente del tutto possibile su Europa o Encelado o ovunque si trovi acqua. Tutto quello che devi fare è esporre quelle strutture molecolari cariche e ripetitive a uno strumento con la carica opposta e misurare la reazione.

Giacomo Verde, direttore della divisione Scienze planetarie della NASA, vede i valori in questo approccio.

"Lo studio del polielettrolita di Benner è affascinante per me poiché fornisce ai nostri scienziati un altro punto di discussione critico sulla ricerca della vita con un piccolo numero di esperimenti, " lui dice.

"Trovare la vita è un livello molto alto da superare; deve metabolizzare, riprodurre, ed evolvere, tutto ciò che non posso sviluppare un esperimento per misurare su un altro pianeta o luna. Se non parla o non si muove davanti alla telecamera, non resta che sviluppare una serie di strumenti molto impegnativi che possono solo misurare gli attributi. Quindi i polielettroliti sono un altro da considerare".

Benner ha descritto la sua bio-firma molecolare universale ai leader dei gruppi in competizione per le missioni di New Frontiers, che colmano il divario tra le missioni Discovery più piccole e le grandi missioni planetarie di punta.

C'è voluto un po' di tempo, ma a causa dei suoi sforzi di diversi anni, osserva che l'interesse sembra crescere nell'incorporare le sue scoperte. In particolare, Chris McKay un eminente astrobiologo presso l'Ames Research Center della NASA e membro di uno dei team di proposta di New Frontiers Encelado, dice che secondo lui c'è del merito nell'idea di Benner.

"L'aspetto davvero interessante di questo suggerimento è che sono ora disponibili nuove tecnologie per il sequenziamento del DNA che possono essere generalizzate per leggere qualsiasi molecola lineare, "McKay scrive in una mail.

In altre parole, possono rilevare eventuali polielettroliti.

Altri team sono fiduciosi che i loro tipi di strumenti di rilevamento della vita possano fare il lavoro. Cavo Morgan, vice scienziato del progetto della proposta Encelado Life Finder, dice che il suo team ha grande fiducia nel suo approccio a quattro punte. Il pacchetto include strumenti come spettrometri di massa in grado di rilevare grandi molecole associate alla vita; misurazioni dei gradienti energetici che permettono di nutrire la vita; rilevamento di firme isotopiche associate alla vita; e l'identificazione di lunghe catene di carbonio che fungono da membrane per alloggiare i componenti di una cellula.

"Non uno, ma tutti e quattro gli indicatori devono puntare alla vita per effettuare una potenziale rilevazione, " dice Cavo.

La NASA sta vagliando 12 proposte entro la fine di quest'anno, così, Anche le idee di Benner potrebbero avere un ruolo più avanti nel processo.

L'obiettivo della NASA è selezionare la sua prossima missione New Frontiers tra circa due anni, con lancio a metà degli anni '20.

Il lancio della missione orbiter Europa Clipper è programmato per il 2022, ma il suo compagno di atterraggio è stato temporaneamente cancellato dall'amministrazione Trump.

Ciò nonostante, La NASA ha lanciato un appello il mese scorso per strumenti che un giorno potrebbero campionare il ghiaccio di Europa. Benner spera ancora una volta che la sua teoria dei polielettroliti come chiave per identificare la vita nell'acqua o nel ghiaccio venga presa in considerazione e abbracciata.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Astrobiology Magazine della NASA. Esplora la Terra e oltre su www.astrobio.net.