¿Qué factores, además de su homoquiralidad, hacen que nuestra "marca" de biología sea única? [cerrado]

Si los humanos descubrieran organismos en otro planeta, se supone que (a menos que tanto nosotros como ellos fuéramos sembrados por la misma fuente) no tendríamos nada que temer de los patógenos alienígenas, ya que probablemente serían totalmente incompatibles con nuestra "marca" de vida aquí en la Tierra. Esto se debe a un conjunto de particularidades fundamentales que no son inherentes a todas las biologías posibles (a diferencia de la física, donde las características son más omnipresentes). Sé, por ejemplo, que la quiralidad levógira de los aminoácidos marca uno de esos rasgos. No parece haber ninguna razón por la que la vida no pueda surgir con la orientación opuesta. Mi pregunta es, que otros detalles componen este conjunto?

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Respuestas (1)

Creo que la lista opuesta --- qué características de la vida se podría esperar razonablemente que sean las mismas en otros lugares --- sería mucho más corta. Casi todas las características de la vida en la tierra, tal como puedo pensar, son arbitrarias en las moléculas particulares.

  • ADN. ¿Por qué sólo 4 bases? ¿Por qué las bases que tenemos (ACTG)? Los investigadores pueden crear organismos con alfabetos de ADN expandidos incluso aquí en la tierra (1) . Incluso si cree que alguna forma de mecanismo molecular de la herencia es un requisito para la vida, no hay razón para que sea el ADN. Y aunque ha habido mucha controversia sobre la vida basada en el arsénico aquí en la Tierra, no veo por qué no podría haber vida basada en el arsénico en otros lugares.
  • Ribosomas. ¿Por qué una combinación de ARN y proteína? Hay mucho en la arquitectura general de los ribosomas que está encerrado debido a la contingencia histórica/evolutiva, no a ninguna característica necesaria de la vida.
  • El Dogma Central. La biología, tal como la conocemos, ciertamente ha hecho un gran uso de la capacidad de hacer copias temporales de mensajes, pero no veo por qué la vida que orbita Alfa Centauri tendría que haber llegado a una solución similar.
  • Membranas de fosfolípidos. Se podría argumentar que es necesario cierto grado de compartimentación para que ocurra la vida (para reducir la complejidad y permitir la evolución a través de la deriva y los efectos de números pequeños para generar cambios), pero no creo que deban ser fosfolípidos. También puedo imaginar toda la vida en otro planeta contenida dentro de partículas similares a virus con capas puramente de proteína (o algún otro polímero alienígena).
  • genes Dependiendo del nivel que uno esté discutiendo, puedo ver que esto va en cualquier dirección. Si un gen es solo un conjunto modular de instrucciones para un número limitado de componentes, entonces tal vez esto aparecerá en todas partes: la vida en nuestro planeta es sorprendentemente modular, y es difícil imaginar que la vida en otro planeta pueda sobrevivir. sin cierta modularidad (aunque por supuesto es posible en principio). Pero ciertamente nada es inevitable en los detalles de la organización de genes en promotores, regiones de codificación (¿por qué un código de 3 bases?), intrones y exones (todavía me sorprende que existan en nuestro propio planeta), operones , etc.

Creo que entiendes la idea. De hecho, es realmente difícil imaginar cualquier característica de la vida en la tierra que no huela a contingencia de una forma u otra. Los astrobiólogos se han aferrado al agua como un ingrediente esencial para la vida tal como la conocemos, pero aún así, eso es "tal como la conocemos".

Estoy realmente tentado a hacer una declaración especulativa radical sobre qué características podría esperar que sean "inherentes a todas las biologías posibles" (una idea fascinante en la que pensar), pero eso está fuera de mi alcance. En este momento me resulta difícil encontrar buenos candidatos.

(1): Malyshev D et al. (2014). Un organismo semisintético con un alfabeto genético expandido. Naturaleza 509: 385-8.