生命研究人员的起源开发了一种新的生态生物生物化


艺术家在遥远的星球上可以找到生活的概念。(插图:NASA)

当科学家追捕生命时,他们经常寻找能够表明存在现在或过去的生活的生物炎,化学品或现象。然而,它并不一定是地球生命的迹象是其他行星环境中的生命迹象。我们如何在系统中找到生活的生活?

在开创性的新工作中,一支由Santa Fe Institute领导的团队*克里斯·凯普斯制定了一种新的生态生物科学,可以帮助科学家在广大不同的环境中检测生命。他们的作品似乎是在纪念着名的数学生物学家詹姆斯D. Murray收集的数学生物学的特殊问题的一部分。

新的研究从化学计量或化学比率的想法中占据了它的起点,可以作为生物炎。由于“生活系统在化学化妆中显示出明显的一致比率,”Kempes解释说:“我们可以使用化学计量来帮助我们检测生命。”然而,作为SFI科学板成员和贡献者,西蒙·莱文(Simon Levin)解释,“我们在地球上看到的特定元素比例是这里的特定条件的结果,以及特定的大分子如蛋白质和核糖体,具有它们自己的化学计量。“这些元素比如何超越我们在自己的星球上观察到的生活中的概括?

本集团通过建立两个律法模式,两种缩放法律解决了这个问题,这些规模是在地球上观察到的元素比例。其中的第一个是,在单个细胞中,化学计量与细胞尺寸不同。例如,在细菌中,随着细胞尺寸的增加,蛋白质浓度降低,RNA浓度增加。其次是,给定环境中的细胞丰富遵循动力法分布。遵循将第一和第二到简单的生态模型集成到简单的生态模型的第三个是环境流体中元素丰度的元素丰度是粒径的函数。

虽然其中第一个(具有粒度的元素比率转化)​​制造化学生物关键,但它是新的生态生物关键的第三种发现。如果我们不仅仅是在单一化学物质或粒子方面的方式考虑生物循环,而是考虑出现颗粒的流体,我们看到活体系的化学丰富在粒子和环境之间以数学比例表现出来。这些一般的数学模式可能出现在耦合的系统中,这与地球有显着不同。

最终,理论框架专为在未来的行星任务中应用。“如果我们去海洋世界并用水液看着粒子,我们可以开始询问这些粒子是否表现出幂律,告诉我们有一个有意的过程,就像生活,使它们一样,”解释美国宇航局易易棘手的生物系列实验室的副主席研究员希瑟格雷厄姆是她和kempes的一部分。然而,要采取此应用步骤,我们需要技术到大小排序粒子,此刻我们没有空间。然而,该理论准备好了,当技术在地球上落地时,我们可以将其送到我们的太阳系之外的冰冷海洋,并在手中具有一个有希望的新生物生物。

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阅读论文,*克里斯托弗Kempes(Santa Fe Institute),Michael以下(麻省理工学院),希拉里史密斯(宾夕法尼亚州立大学),希瑟格雷厄姆(NASA GODDARD SPACEFLIGHT CENTER),克里斯托弗州(宾夕法尼亚州立大学)和西蒙·莱文(普林斯顿大学)Santa Fe Institute)是本文的共同作者“天体血管生物学应用的广义化学计量与生物态化“在数学生物学的公报中。

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