Interstellaire influenza? Ruimtevirussen kunnen het buitenaardse leven onthullen

Je denkt waarschijnlijk alleen aan virussen als je ziek bent, maar er is een groep microbiologen die daar verandering in willen brengen. In feite willen ze dat u de mogelijkheid overweegt dat virussen in de ruimte kunnen worden gevonden.

In een recent overzicht, online gepubliceerd op 10 januari in het tijdschrift Astrobiology, stelde een drietal wetenschappers uit de Verenigde Staten en Japan dat virussen mogelijk verspreid zijn over de interplanetaire ruimte. Die onderzoekers willen astrobiologen ervan overtuigen meer tijd te besteden aan het zoeken naar deze nieuwsgierige moleculaire machines.

Een virion - de vorm die een virus buiten een gastheer krijgt - bestaat uit genetisch materiaal ingekapseld in een proteïne omhulsel. Sommige virussen hebben ook een buitenste lipidenlaag die een envelop wordt genoemd. Een manier om een ​​virion te bedenken is als een zaadje of een spore, schreven de auteurs. [7 alledaagse dingen die vreemd in de ruimte gebeuren]

Virussen spelen zich af tegen de definitie van het leven. Ze missen de machinerie om zichzelf te reproduceren, dus ze moeten een gastheercel infecteren en zijn machines kapen. Dit heeft geleid tot tientallen jaren van discussie over de vraag of virussen technisch beschouwd moeten worden als levend.

Maar voor de recensie-auteurs zijn de reproductieve methoden van virussen voldoende. Inderdaad, "wanneer men de hele cyclus van replicatie van virussen overweegt, komt deze dicht in de buurt van NASA's werkende definitie van leven: 'een zichzelf onderhoudend chemisch systeem dat in staat is tot Darwinistische evolutie'," aldus de review.

Semantiek opzij, als wetenschappers een virus in de ruimte zouden identificeren - op een meteoor, misschien - zouden maar heel weinig mensen beweren dat de ontdekking geen bewijs was van het leven in de ruimte, schreven de auteurs.

Dus waarom sluipen geen wetenschappers het oppervlak van Mars, de meren van Titan of de geisers van Enceladus voor bewijs van deze kleine "levensvormen"?

Voor een deel is het omdat de technologie om dit te doen nog in ontwikkeling is, zei senior review-auteur Kenneth Stedman, professor biologie aan de Portland State University. Momenteel zijn wetenschappers op zoek naar chemische handtekeningen die ze kunnen gebruiken om virussen in het fossielenbestand te identificeren. Maar als ze geen virussen kunnen vinden in echt oude rotsen op aarde, zullen ze het niet kunnen doen in echt oude stenen op Mars of Titan, zei hij.

Virussen zijn niet op zichzelf metabolisch actief, dus produceren ze weinig bijproducten. Lipiden in de enveloppen zijn de huidige koploper voor een biomarker voor virussen, omdat deze verbindingen honderden miljoenen jaren kunnen overleven, vertelde Stedman aan Live Science. Maar wetenschappers moeten nog vaststellen dat deze moleculen uniek zijn voor virussen en ook niet bestaan ​​in een cellulair organisme.

Momenteel kunnen wetenschappers virussen identificeren door te kijken naar de structuur van hun schelpen met behulp van elektronenmicroscopen. Maar het is niet mogelijk om deze krachtige machines op een Mars rover te bevestigen. En gezien de diversiteit van virusvormen op aarde, zei Stedman dat hij eraan twijfelt dat wetenschappers zelfs de vorm van een buitenaards virus zouden herkennen.

Hier op aarde vormen virussen een cruciaal onderdeel van het leven, aldus Stedman. Ten eerste zijn virussen overal. De oceanen alleen bevatten naar schatting 10 ^ 31 individuele virionen. Dat is ongeveer 1 miljoen keer meer dan schattingen van het aantal sterren in het waarneembare universum. En virussen zijn een integraal onderdeel van de meeste voedingscycli op onze planeet.

Wat meer is, hebben virussen en cellen fundamenteel mee gedraaid sinds het leven ontstond op de planeet, zei Stedman. Cellen die evolueren om hun virale indringers te weerstaan, geven aanleiding tot nieuwe vormen en gedragingen. En virussen herders genen tussen niet-verwante cellen in wat wetenschappers horizontale genoverdracht noemen. Hoewel dit proces een enorme diversiteit aan leven op aarde heeft versneld, vertroebelt het het water voor onderzoekers die de virale evolutie volgen. "Als er water in de modder zit, heb je geluk," zei Stedman.

Wetenschappers weten wel dat virussen zowel RNA als DNA gebruiken, in enkel- en dubbelstrengs vormen, om hun genetische informatie te coderen, aldus Stedman. Alle bekende cellulaire leven maakt gebruik van dubbelstrengig DNA, dus sommige wetenschappers denken dat virussen overblijfselen kunnen zijn van oude levensvormen die dateren van vóór de ontwikkeling van DNA.

Dit wil allemaal zeggen dat "het leven op aarde heel anders zou zijn als er geen virussen zouden zijn", zei Stedman.

Wetenschappers zijn momenteel bekwaam in het identificeren van alleen het cellulaire leven. Naast het helpen van wetenschappers om meer over onze eigen oorsprong te leren, is het bedenken van manieren om virussen te identificeren goede praktijken voor het herkennen van andere, nieuwe vormen van leven die we kunnen tegenkomen, aldus Stedman. Een open geest bewaren bij het zoeken naar leven is cruciaal, omdat veel omgevingen heel anders zijn dan de aarde.

"Wat is leven? Zijn virussen in leven? Als we virussen [in de ruimte] vinden, is dit een indicatie voor het leven? En zou dit het leven zijn zoals we het kennen of het leven zoals we het niet kennen?" Stedman vroeg. "We hopen mensen aan het denken te krijgen over dit soort definities."