ชีวิตมีขีดจำกัด ซึ่งหมายความว่าไม่ใช่ทุกสิ่งที่เราจินตนาการจะเป็นไปได้ ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสหสาขาวิชาชีพได้โต้แย้ง ความสามารถในการแยกแยะสิ่งมีชีวิตบางรูปแบบตามกฎหมายทางวิทยาศาสตร์ ช่วยให้เราสามารถมุ่งความสนใจไปที่พลังงานของเราทั้งในด้านการค้นหาชีวิตในโลกอื่นและการสร้างมันขึ้นมาในห้องทดลอง ด้วยการเผยแพร่สิ่งที่พวกเขาโต้แย้งว่าเป็นขีดจำกัดที่เราสามารถทราบได้ด้วยข้อมูลปัจจุบัน ทีมงานหวังว่าจะช่วยเหลือผู้ที่เกี่ยวข้องในโครงการที่ยอดเยี่ยมทั้งสองนี้
การค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกในปัจจุบันส่วนใหญ่เป็นการค้นหาน้ำของเหลว มหาสมุทรของเหลวภายในยุโรปเป็นแรงบันดาลใจให้ NASA สร้างและปริมาณน้ำบนดาวอังคารเป็นหนึ่งในเหตุผลหลักที่มันครอบงำความพยายามในการวิจัยระหว่างดาวเคราะห์ แต่ผู้ที่ไม่ได้ทำงานภาคสนามมักจะประท้วงว่าการมุ่งเน้นนี้ถูกจำกัดเกินไปจากประสบการณ์ทางโลกของเรา “เหตุใดชีวิตนอกโลกจึงไม่ควรมีความแตกต่างโดยพื้นฐาน” เป็นการคัดค้านร่วมกัน
บทความใหม่กล่าวถึงคำถามเรื่องน้ำเพียงสั้นๆ เท่านั้น แต่เป็นตัวอย่างของสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า "ตรรกะแห่งชีวิต" และเหตุใดคุณลักษณะทั่วไปบางอย่างจึงอาจจำเป็น หากยอมรับตรรกะนี้ ก็จะเข้าใจได้ง่ายขึ้นว่าทำไมนักโหราศาสตร์ส่วนใหญ่จึงไม่กังวลกับการมองข้ามชีวิตที่ไม่เหมือนกับสิ่งใดๆ บนโลกมากเกินไป
สำหรับการเริ่มต้น ผู้เขียนตั้งข้อสังเกต; “สิ่งมีชีวิตทุกชนิดบนโลกทำงานเหมือนเครื่องจักรทางอุณหพลศาสตร์เพราะมันได้รับพลังงานอิสระจากสิ่งแวดล้อมและใช้มันเพื่อขับเคลื่อนการทำงานทางชีววิทยาที่จำเป็น” ไม่น่าเป็นไปได้ที่สิ่งใดก็ตามที่ไม่ทำเช่นนี้จะตรงกับคำจำกัดความที่แข่งขันกันของชีวิตได้ กฎของอุณหพลศาสตร์หมายความว่าสิ่งมีชีวิตที่ปฏิบัติตามหลักการเหล่านี้จะต้อง- เอนโทรปีภายในที่เพิ่มขึ้นหมายถึงการเสื่อมสลายของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นอย่างน้อยก็ในช่วงการเจริญเติบโตของมัน - เมื่อกลไกทางชีววิทยาที่ถูกจัดระเบียบถูกสังเคราะห์จากส่วนประกอบที่เรียบง่ายกว่า - เอนโทรปีนี้จำเป็นต้องถูกส่งออก
พูดง่ายๆ ก็คือ สิ่งมีชีวิตใดๆ ก็ตามจำเป็นต้องระบายความร้อนออกไป
สิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องมีวิธีในการถ่ายทอดข้อมูลไปยังลูกหลานของตน ไม่เช่นนั้นคนทุกเจเนอเรชั่นจะต้องเริ่มต้นใหม่จากศูนย์ วิธีการทำเช่นนี้มีจำกัดเพียงพอ ก่อนที่โครงสร้างของ DNA จะได้รับการแก้ไข นักวิทยาศาสตร์อย่างน้อยสองคนได้ทำนายลักษณะสำคัญอย่างอิสระ เช่น ธรรมชาติที่มีลักษณะเป็นเกลียวคู่ ชีวิตมนุษย์ต่างดาวอาจไม่ได้ใช้ฐานนิวคลีโอไทด์เดียวกันกับที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดบนโลก แต่ทีมงานแย้งว่าอาจมีโพลีเมอร์เชิงเส้นสองตัวที่ทำซ้ำและแบ่ง แม้แต่รูปทรงเกลียวที่คุ้นเคยก็มีประโยชน์ที่อาจเป็นสากล ทำให้สามารถบีบข้อมูลจำนวนมากลงในพื้นที่จำนวนที่สามารถจัดการได้
ตามที่ผู้เขียนกล่าวไว้ เป็นไปได้ว่าชีวิตจะมีหน่วยเล็กๆ น้อยๆ ที่เราสามารถจดจำได้ว่าเป็นเซลล์
“การแบ่งเซลล์ในด้านหนึ่งเกี่ยวข้องกับการคัดลอกข้อมูลที่มีอยู่ในเซลล์ไปยังเซลล์ลูกของมัน และอีกด้านหนึ่งคือการทำซ้ำสถาปัตยกรรมที่รวบรวมไว้โดยใช้ข้อมูลนี้” พวกเขาเขียน ในการทำซ้ำ เซลล์จำเป็นต้องมีส่วนประกอบระดับโมเลกุล และความเข้มข้นของส่วนประกอบเหล่านี้จำเป็นต้องมีการแยกเฟสออกจากสิ่งแวดล้อม นั่นหมายถึงผนังเซลล์สามารถซึมผ่านได้มากพอที่จะให้พลังงานและโมเลกุลบางส่วนข้ามได้ แต่ไม่อนุญาตให้ทุกอย่างผ่านไปได้
แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะจินตนาการว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นกับของเหลวบางชนิดที่ไม่ใช่น้ำที่ทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายภายใน แต่ก็มีเหตุผลที่คิดว่าไม่น่าจะเป็นไปได้ น้ำเป็นของเหลวที่พบได้ทั่วไปในจักรวาล และมีคุณสมบัติที่มีประโยชน์เป็นพิเศษซึ่งโมเลกุลทั่วไปอื่นๆ ขาดไป ผู้เขียนตั้งข้อสังเกตว่าโมเลกุลขั้วโลกที่มีหัวดึงดูดน้ำและมีหางที่ถูกผลักออกไป “สามารถประกอบเองเป็นชั้นสองชั้นขนาดกะทัดรัดซึ่งกำหนดขอบเขตของระบบได้” มีทางเลือกไม่กี่ทางที่สามารถให้ความจุเท่ากันในสถานการณ์ที่ไม่มีน้ำ เช่น ในทะเลอีเทนของไททัน
แม้ว่าชีวิตบนโลกจะมีความหลากหลาย แต่ผู้เขียนขอให้เราพิจารณา "สัณฐานสัณฐาน" ที่พวกเขาให้คำจำกัดความว่าเป็น “พื้นที่หลายมิติที่แสดงถึงลักษณะทางสัณฐานวิทยาหรือโครงสร้างที่แตกต่างกันของคลาสของเอนทิตีที่กำหนด (จากเซลล์ไปยังเครือข่าย)” พวกเขาสังเกตว่า “ทั่วทั้งสัณฐานวิทยา […] บางส่วนถูกครอบครองอย่างหนาแน่น ในขณะที่บางส่วนเป็นช่องว่าง”
ช่องว่างเหล่านี้บางครั้งอาจแสดงถึงความเป็นไปได้ที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน เพราะก้าวแรกบนเส้นทางชีวิตบนโลกได้พรากเราจากสิ่งเหล่านั้น อย่างไรก็ตาม เรายังต้องพิจารณาถึงความเป็นไปได้ที่หากคุณสมบัติบางอย่างไม่เคยมีการพัฒนา คุณลักษณะเหล่านั้นอาจเป็นไปไม่ได้เลย
สิ่งมีชีวิตใดๆ ก็ตามจะต้องได้รับการคัดเลือกโดยธรรมชาติหากต้องการจะเจริญรุ่งเรืองและทำซ้ำ ลักษณะทั่วไปบางประการที่เราเห็นในทุกขนาดของชีวิต เช่น ปรสิต และ”” ที่ได้รับประโยชน์จากการมีส่วนร่วมของผู้อื่นเพื่อประโยชน์ส่วนรวมแม้จะไม่ได้ช่วยเหลือตัวเองก็ตาม ก็มีแนวโน้มที่จะมีอยู่ในระบบนิเวศใด ๆ เช่นกัน การตอบสนองต่อสิ่งนี้ซึ่งอาจเป็นสากลคือการพัฒนาลักษณะเชิงบวกในสภาพแวดล้อมแบบกลุ่ม แต่เป็นเชิงลบต่อสิ่งมีชีวิตอิสระ ชีวิตหลายเซลล์อาจเป็นการตอบสนองต่อสิ่งนี้ เช่นเดียวกับสัตว์หรือพืชที่สามารถอยู่รอดได้ดีที่สุดเมื่อเป็นส่วนหนึ่งของชุมชนขนาดใหญ่
นอกเหนือจากความซับซ้อนในระดับหนึ่ง รูปแบบชีวิตจำเป็นต้องประมวลผลข้อมูล และสิ่งนี้ต้องใช้วงจรและโครงสร้างที่เป็นไปตามคุณสมบัติบางอย่างของเซลล์ประสาทและสมองของเราเป็นอย่างน้อย
ทั้งหมดนี้ไม่ได้หมายความว่ามนุษย์ต่างดาวที่เราอาจพบเจอในที่สุดจะมีหน้าตาเหมือนเราจนสามารถอยู่รวมกันอยู่บนถนนในเมืองได้ เช่นเดียวกับหลายสายพันธุ์บนสตาร์เทร็ค- อย่างไรก็ตาม ยังบ่งชี้ว่าเราสามารถจำกัดสถานที่ที่สิ่งมีชีวิตน่าจะมีอยู่ให้แคบลงได้อย่างมาก ซึ่งส่วนใหญ่ตรงกับที่ที่เรากำลังมองหาอยู่ในปัจจุบัน นอกจากนี้หากพิจารณาถึงการสร้างสรรค์ชีวิตประดิษฐ์รูปแบบที่เป็นไปได้หลายรูปแบบสามารถปฏิเสธได้เนื่องจากทางตัน
บทความนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารแบบเปิดโฟกัสอินเทอร์เฟซ-
