Yaşamın bir imzası olarak moleküler karmaşıklık

Karmaşık moleküllerin bolluğunun yaşamın evrensel bir imzası olduğu öne sürülüyor.

Moleküler karmaşıklık genellikle, temel bileşenlerden bir molekül oluşturmak için gereken minimum birleştirme işlemi sayısını hesaplayan “montaj indeksi” ile ölçülür. Meteorik malzeme veya iyi karıştırılmış kimyasal sistemler gibi abiyotik kaynaklardan elde edilen birleşme endeksleri genellikle düşüktür.

Ancak gerçek dünyadaki ortamlar mekansal olarak karmaşıktır. Mikro bölmelerle zengin gözenekli kayalar, birçok gezegensel cismi karakterize ediyor ve önceki çalışmalar, bu tür yüzeylerin polimerizasyonu etkileyebileceğini gösteriyor ve uzaysal yapının tek başına abiyotik karmaşıklığı, bir biyolojik imzayı taklit edecek kadar yükseğe çıkarabileceği sorusunu gündeme getiriyor.

Alexandre Champagne-Ruel ve meslektaşları, yayılma ve ağ topolojisi gibi ulaşım dinamiklerinin, yaşamın yokluğunda karmaşıklığın dağılımını nasıl şekillendirdiğini test etmek için bir model kullandılar.

Yazarlar, düzenli kafesler gibi sıralı mekansal yapıların, abiyotik toplanma endekslerini rastgele bir kontrole göre yukarı doğru kaydırabildiğini buldu; ancak bu etki, yüksek karmaşıklıktaki molekülleri üretme ihtimalinin düşük olduğu koşullar altında en belirgindir.

Yazarlara göre, yayınlanan bulgular PNAS Bağlantı Noktasıabiyotik, mekansal olarak yapılandırılmış kimyanın faaliyet gösterdiği sınırların tanımlanmasına yardımcı olur, montaj endekslerine dayalı yaşam tespitinin güvenilirliğini destekler ve hatalı pozitifleri en aza indirecek şekilde gelecekteki görevlerin nasıl tasarlanabileceği konusunda bilgi verir.

Çalışma aynı zamanda laboratuvarda gerçekçi sistemler üretmeye çalışan gelecekteki prebiyotik kimya deneyleri için tasarım kısıtlamaları da sağlayabilir.