Ученые исследуют организацию жизни в планетарном масштабе

Когда мы думаем о жизни на Земле, мы представляем себе индивидуальные организмы, начиная от животных и до бактерий. Однако, когда жизнь изучают астробиологи, они должны рассматривать не только индивидуальные организмы, но также и экосистемы и биосферу в целом.

В астробиологии отмечается растущий интерес к вопросу, является ли жизнь необычным аспектом частной эволюционной истории Земли, или же жизнь управляется более общими организационными принципами.

Если общие принципы существуют, они могут объяснить свойства, общие для всего живого на Земле и даже на других планетах. Если «универсальная биология» существует, это может иметь важные последствия для поисков жизни на Земле, для конструирования искусственной жизни в лаборатории и для решения вопроса о происхождении жизни.

В предыдущих исследованиях ученые в основном рассматривали конкретные уровни организации жизни, такие как индивидуальные организмы или экологические сообщества. Эти уровни формируют иерархию, в которой индивиды состоят из взаимодействующих молекул, а экосистемы состоят из взаимодействующих индивидов.

В новой работе объектом исследования, проведенного междисциплинарной командой ученых во главе с Хёнчжу Ким (Hyunju Kim) из Школы исследований Земли и космоса Аризонского университета, США, стали не индивидуальные уровни иерархии жизни, а сама эта иерархия, то есть биосфера в целом.

В этом исследовании ученые сконструировали биохимические сети при помощи глобальной базы данных, в которую включены 28146 геномов и метагеномов, а также 8658 известных биохимических реакций. В ходе анализа исследователи установили законы подобия, управляющие биохимическим разнообразием, и структуру сети, объединяющей отдельные уровни организации жизни, от индивидуальных организмов до экосистем и биосферы в целом.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Источник