Ако се замислим за земния живот, обикновено припомняме конкретни примери, от животни до бактерии. Но когато става въпрос за работата на астробиолозите, те трябва да вземат под внимание не само отделните организми, но и екосистемата и биосферата като цяло.
Изследователите искат да разберат дали животът е изрод от изключително земна еволюция или има по-общи организационни принципи. Ако последното е вярно, тогава трябва да има универсални правила не само за живота на Земята, но и на други планети. Съществуването на универсална биология би повлияло значително върху процеса на търсене на чужди представители. Освен това би било възможно да се предвиди поне част от свойствата на живота на други планети.
Графиката показва биосферата, екосистемите и индивидуалната биохимия на организмите под формата на свързващи молекули, участващи в общите реакции. Тук можете да видите, че различни закони за мащабиране са общи за различните нива на биологичната организация.
Предишните проучвания в определена област са съсредоточени върху специфични нива на организация в биологията, като отделни организми или екологични общности. Нивата създават йерархия, при която видовете се състоят от свързване на молекули, а екосистемите се състоят от взаимодействащи се индивиди. Новото изследване реши да се съсредоточи не върху индивидуалните нива, а върху самата йерархия (биосферата като цяло). Ако искате да изучите принципите на биологията, тогава трябва да знаете как живите системи са организирани на различни нива, а не на едно.
Оказа се, че биохимията (както на ниво организми, така и на екосистемите) се ръководи от общи организационни принципи. Тоест, в организацията на биохимията на планетарния мащаб има смисъл. За анализ учените са създали биохимични мрежи, използвайки глобална база от 28 246 анотирани генома и метагеноми и 8,658 каталогизирани биохимични реакции. Те също така разкриха закони, уреждащи биохимичното разнообразие и мрежова структура.
Количественото определяне на общите принципи на живота е трудна задача. Решението му се състои в комбинация от инструменти от мрежовата наука и теорията на мащаба, използвайки големи набори от геномни данни от каталога. Осъзнаването на принципите на организацията на биохимията в глобален мащаб ни позволява да разберем функционалността на живота под формата на планетарен процес. Така че ще бъде много по-лесно да се намери живот на друга планета.
