• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Astronomía
    Los científicos estudian la organización de la vida a escala planetaria

    Este gráfico representa la biosfera, bioquímica de ecosistemas y organismos individuales como moléculas de conexión que participan en reacciones compartidas. Revela que varias leyes de escala son comunes en diferentes niveles de organización biológica. Crédito:Hyunju Kim

    Cuando pensamos en la vida en la Tierra, podríamos pensar en ejemplos individuales que van desde animales hasta bacterias. Cuando los astrobiólogos estudian la vida, sin embargo, tienen que considerar no solo organismos individuales, sino también ecosistemas, y la biosfera en su conjunto.

    En astrobiología, Existe un interés creciente en si la vida tal como la conocemos es una peculiaridad de la historia evolutiva particular de la Tierra o, en lugar de, si la vida pudiera regirse por principios organizativos más generales.

    Si existen principios generales que puedan explicar las propiedades comunes a toda la vida en la Tierra, los científicos plantean la hipótesis, entonces pueden ser universales para toda la vida, incluso la vida en otros planetas. Si existe una "biología universal", tendría implicaciones importantes para la búsqueda de vida más allá de la Tierra, para diseñar vida sintética en el laboratorio, y por resolver el origen de la vida, permitiendo a los científicos predecir al menos algunas propiedades de la vida extraterrestre.

    La investigación anterior en esta área se ha centrado principalmente en niveles específicos de organización dentro de la biología, como organismos individuales o comunidades ecológicas. Estos niveles forman una jerarquía en la que los individuos están compuestos por moléculas que interactúan y los ecosistemas están compuestos por individuos que interactúan.

    Un equipo interdisciplinario de investigadores de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) ha ido más allá de centrarse en los niveles individuales de esta jerarquía para estudiar la jerarquía en sí, centrándose en la biosfera en su conjunto. Los resultados de su estudio se han publicado recientemente. Avances de la ciencia .

    "Para comprender los principios generales que rigen la biología, debemos entender cómo se organizan los sistemas vivos a través de los niveles, no solo dentro de un nivel determinado, "dice el autor principal Hyunju Kim del Beyond Center de ASU y la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio.

    A través de este estudio, el equipo descubrió que la bioquímica, tanto a nivel de organismos como de ecosistemas, se rige por principios organizativos generales. "Esto significa que hay una lógica en la organización de la bioquímica a escala planetaria, "dice el coautor principal Harrison Smith de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU." Los científicos han hablado sobre este tipo de lógica durante mucho tiempo, pero hasta ahora les ha costado cuantificarlo. Cuantificarlo puede ayudarnos a restringir la forma en que surge la vida en un planeta ".

    Para esta investigación, el equipo construyó redes bioquímicas utilizando una base de datos global de 28, 146 genomas y metagenomas anotados y 8, 658 reacciones bioquímicas catalogadas. Al hacerlo, Descubrieron leyes de escala que gobiernan la diversidad bioquímica y la estructura de la red que se comparten en todos los niveles de organización, desde los individuos hasta los ecosistemas. a la biosfera en su conjunto.

    "Cuantificando los principios generales de la vida, no restringidos a un dominio en el árbol de la vida, o un ecosistema en particular, es un desafío, ", dice Smith." Pudimos hacerlo combinando herramientas de la ciencia de redes y la teoría de escala, al mismo tiempo que aprovechan grandes conjuntos de datos genómicos que los investigadores han estado catalogando ".

    El equipo de investigación dirigido por Kim y Smith bajo la supervisión de Sara Walker de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU y el Beyond Center, también incluye a Cole Mathis del Beyond Centre y el Departamento de Física de ASU (ahora en la Universidad de Glasgow), y Jason Raymond de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio.

    "Comprender los principios organizativos de la bioquímica a escala global nos permite comprender mejor cómo funciona la vida como un proceso planetario", dice Walker. "La capacidad de identificar más rigurosamente las propiedades universales de la vida en la Tierra también proporcionará a los astrobiólogos nuevas herramientas cuantitativas para guiar nuestra búsqueda de vida extraterrestre, tanto en el laboratorio como en otros mundos".


    © Ciencia https://es.scienceaq.com