Ook als buitenaards leven totaal andere moleculen gebruikt dan aardse organismen, zou het zich moeten houden aan een setje verbanden, gevonden door Amerikaanse wetenschappers.
Als het gaat om de zoektocht naar buitenaards leven, richten we ons altijd op ‘leven zoals wij dat kennen’. Want, tja, de enige planeet in het heelal waarvan we wéten dat er leven op voorkomt, is nog altijd de aarde. En dat maakt nu eenmaal gebruik van bepaalde scheikundige elementen en moleculen. Dus wat kunnen we anders doen dan op zoek gaan naar tekenen daarvan?
Nou, we kunnen kijken of er iets algemeners te zeggen is over leven. Iets wat ook zou moeten gelden voor organismen die werken met totaal andere moleculen. Dat hebben theoretisch natuurkundige en astrobioloog Sara Walker van Arizona State University en collega’s gedaan.
Moleculen opbreken of combineren
Walker en haar team richten zich daarbij op enzymen: stofjes die een scheikundige reactie mogelijk maken of sneller laten verlopen. Daarbij gaat het niet om de enzymen an sich, legt Walker uit. “We weten immers niet of leven op andere planeten dezelfde enzymen zou gebruiken. Wel denken we dat de reacties die ze helpen plaatsvinden vergelijkbaar zijn.”
Het gaat dus, met andere woorden, om de róllen die enzymen kunnen spelen; de functies die ze vervullen. Ze kunnen bijvoorbeeld moleculen opbreken of juist combineren. Of een groepje atomen van het ene molecuul naar het andere verplaatsen.
Algemene patronen
Wat Walker en collega’s nu gedaan hebben, is kijken naar die enzymfuncties in een database met genetisch materiaal van bacteriën en andere organismen. En daar vloeiden verbanden uit voort tussen het totale aantal enzymfuncties dat wordt vervuld in een bepaald biochemisch systeem – zeg, een bacterie – en het aantal enzymfuncties dat een bepaald resultaat heeft. Is er bijvoorbeeld in totaal sprake is van 150 enzymfuncties, dan draait het bij zo’n twintig daarvan om het verplaatsen van een groepje atomen van het ene naar het andere molecuul.
“Dit zijn patronen die voortkomen uit grootschalige statistiek, toegepast op alle reacties die in de database waren opgeslagen”, zegt Walker. “En die patronen zijn niet afhankelijk van de specifieke scheikunde die het leven op aarde gebruikt.”
Synthetische cel
En wat kunnen we dan met zulke vuistregels voor leven, ongeacht de scheikunde die erachter schuilgaat? Wat betreft de zoektocht naar buitenaards leven denkt Walker dat ze “een set beperkingen kunnen opleveren waarvan we mogen verwachten dat die ook gelden voor buitenaardse biochemieën”.
Ook bij het maken van leven in het lab kunnen de regels van pas komen. Stel dat je bijvoorbeeld een kunstmatige cel ontwerpt, zegt Walker. “Als je wil dat daarin een bepaald totaal aantal reacties plaatsvindt, vertellen deze regels hoeveel van elke sóórt reactie je dan nodig hebt.”
Het allereerste begin
Tot slot zouden de regels, als ze inderdaad gelden voor alle leven, ook van toepassing moeten zijn op het aardse leven van lang geleden, zegt Walker. “Dan kunnen we ermee de eigenschappen achterhalen van leven uit alle tijdperken, inclusief het allereerste begin.”
