Interdyscyplinarne badania poruszają kosmiczne zagadnienia, od skali atomowej do planetarnej
Wysiłki ludzkości zmierzające do zrozumienia naszego pochodzenia i ewolucji nie przynoszą odpowiedzi na tę skomplikowaną zagadkę. Pomimo postępu w różnych dziedzinach nauki, dotychczasowe odpowiedzi są nadal fragmentaryczne i dalekie od wyczerpujących.
Spojrzenie na niektóre z najważniejszych pytań w nauce
Finansowany z programu działania „Maria Skłodowska-Curie” projekt oLife łączy szeroki zakres dyscyplin, od biologii molekularnej i ekologii ewolucyjnej po biochemię i astrofizykę. „W ramach programu stypendialnego oLife zrekrutowano 18 błyskotliwych badaczy i badaczek podoktoranckich do prowadzenia oddolnych, interdyscyplinarnych badań, które mają stanowić przełom w najbardziej fascynujących obszarach nauki” — zauważa Wouter Roos, który koordynował program wraz ze współpracownikiem Florisem van der Tak. „Misją tych naukowców było zbadanie warunków planetarnych i granic, które umożliwiają życie, oraz odkrycie początków życia na Ziemi”. „Zespół badał również, co definiuje życie — od najmniejszych cząsteczek po całe biosfery — a także pracował nad modelowaniem i przewidywaniem procesów życiowych oraz szukaniem sposobów, aby nimi pokierować” — dodaje Roos. Ostatecznie starano się zrozumieć, w jaki sposób życie może być rozmieszczone we wszechświecie.
Ewolucja chemiczna na poziomie molekularnym
Naukowcy zagłębili się w zjawiska na poziomie systemu, aby zrozumieć, dlaczego agregaty molekularne wykazują inne funkcje niż ich części składowe, skupiając się na autokatalizie i samoreplikujących się systemach chemicznych. Badali rozwój przedziałów z organicznych bloków budulcowych od skali nano do mikro i badali ewolucję starożytnych organizmów poprzez badanie stabilności lipidów. Zbadano ponadto, w jaki sposób reakcje autokatalityczne prowadzą do homochiralności, która jest uważana za niezbędną do rozpoznawania molekularnego i biosyntezy.
Ujawnianie mechanizmów na poziomie komórkowym
Przechodząc do większej skali, naukowcy zbadali fuzję bakterii bez ścian komórkowych, które uważane są za przypominające najwcześniejsze formy życia na Ziemi. Badania obejmowały również ewolucję transporterów aminokwasów u grzybów i drożdży oraz sposób, w jaki komunikacja między komórkami wpływa na dobór naturalny. Korzystając z zaawansowanych technik mikroskopowych, naukowcy zbadali transport cząsteczek przez błony komórkowe i zmienność translacji białek podczas podziału komórek drożdży, aby zrozumieć oscylacje metaboliczne i cyklu komórkowego.
Funkcje biochemiczne Ziemi pod mikroskopem
Badania w dziedzinie biochemii były ukierunkowane na ewolucję funkcji enzymów w komórkach, w szczególności ich zdolności do usuwania toksycznych cząsteczek. Pozwoliły prześledzić tę funkcję prawie 3 miliardy lat wstecz, zanim w ziemskiej atmosferze pojawiło się znaczne stężenie tlenu. Naukowcy zbadali następnie, w jaki sposób cząsteczki RNA mogły powstać jako punkt wyjścia genetyki, mierząc zdolność cukrów i innych bloków budulcowych do tworzenia większych struktur. Ponadto zbadali pochodzenie komórek eukariotycznych od przodków bakterii i archeonów, koncentrując się na enzymach, które tworzą różne typy lipidów do ich błon zarówno w systemach syntetycznych, jak i żywych.
Poszukiwanie życia na egzoplanetach
Ostatecznie, w największej skali naukowcy zbadali, które obserwacje egzoplanet mogą wskazywać na życie pozaziemskie. Analizując dziesięciolecia zdjęć satelitarnych Ziemi, starali się zidentyfikować wzorce sugerujące aktywność biologiczną wykraczającą poza zwykłe różnice temperatury lub między wodą a lądem. Zespół badał również, czy księżyce egzoplanet nadają się do zamieszkania. Łącznie w trakcie trwania projektu opublikowano 64 recenzowane artykuły naukowe i wygłoszono 88 prezentacji konferencyjnych. Program obejmował również kompleksowy komponent szkoleniowy, który kładł nacisk zarówno na rozwój umiejętności akademickich, jak i zawodowych. Uczestnicy wzięli udział w kursach na takie tematy, jak własność intelektualna i patenty, zarządzanie projektami, umiejętności interdyscyplinarne i przywódcze. Zapewniono także doradztwo zawodowe zarówno dla ścieżek akademickich, jak i pozaakademickich, organizując w tym celu dwa dni kariery.
Słowa kluczowe
oLife, pochodzenie, Ziemia, ewolucja, badania interdyscyplinarne, życie pozaziemskie, egzoplanety
