Teoria montażu
Teoria montażu jest teorią charakteryzującą złożoność obiektów . W zastosowaniu do złożoności cząsteczek, jej autorzy twierdzą, że jest to pierwsza technika, która jest weryfikowalna eksperymentalnie, w przeciwieństwie do innych algorytmów złożoności molekularnej, którym brakuje eksperymentalnej miary. Teoria została opracowana jako środek do wykrywania dowodów życia pozaziemskiego na podstawie danych zebranych podczas obserwacji astronomicznych lub sond.
Tło
Teoria została wymyślona przez Leroya Cronina i rozwinięta przez kierowany przez niego zespół na Uniwersytecie w Glasgow , a następnie rozszerzona we współpracy z zespołem z Arizona State University kierowanym przez Sarę Imari Walker . Trudno jest zidentyfikować sygnatury chemiczne, które są unikalne dla życia. Na przykład eksperymenty biologiczne na lądowniku Wikingów wykryły cząsteczki, które można wytłumaczyć żywymi lub naturalnymi nieożywionymi procesami. [ potrzebne inne niż podstawowe źródło ]
Teoria montażu pokazuje, jak złożony jest dany obiekt w funkcji liczby niezależnych części i ich obfitości. Aby obliczyć stopień złożoności elementu, dzieli się go rekurencyjnie na części składowe. „Indeks złożenia” jest definiowany jako najkrótsza ścieżka do złożenia obiektu z powrotem.
Na przykład słowo „abracadabra” składa się z 5 różnych liter i ma 11 symboli. Można go złożyć ze swoich składników jako a + b --> ab + r --> abr + a --> abra + c --> abrac + a --> abraca + d --> abracad + abra --> abrakadabra, ponieważ „abra” została zbudowana już na wcześniejszym etapie. Ponieważ wymaga to 7 kroków, indeks zestawu wynosi 7. Ciąg „abcdefghijk” nie ma powtórzeń, więc ma indeks zestawu równy 10.
Podczas gdy inne podejścia mogą zapewnić miarę złożoności, naukowcy twierdzą, że liczba zestawów molekularnych teorii składania jest pierwszą, którą można zmierzyć eksperymentalnie. Twierdzą, że liczba zestawów molekularnych może być wykorzystana do oceny nieprawdopodobieństwa powstania złożonej cząsteczki bez życia, przy czym większa liczba kroków odpowiada wyższemu nieprawdopodobieństwu. Metodę tę można zaimplementować w do tandemowej spektrometrii mas z fragmentacją w celu wyszukiwania biosygnatur . Leroy Cronin stwierdził: „Nasz system jest pierwszą falsyfikowalną hipotezą wykrywania życia i opiera się na założeniu, że tylko żywe systemy mogą wytwarzać złożone cząsteczki, które nie mogą tworzyć się losowo w żadnej obfitości, a to pozwala nam ominąć problem definiowania życia”.
Teorię rozszerzono, aby mapować przestrzeń chemiczną za pomocą drzew składania molekularnego. Drzewa te powstały poprzez ułożenie elementów składowych w kolejności wielkości. Kiedy dwie lub więcej cząsteczek ma wspólne jednostki, ich drzewa są łączone, w tym dwie cząsteczki docelowe i różne hybrydy.
Zobacz też
Dalsza lektura
- Cronin, Leroy; Walker, Sara Imari (3 czerwca 2016). „Poza chemią prebiotyków” . nauka . 352 (6290): 1174–1175. Bibcode : 2016Sci...352.1174C . doi : 10.1126/science.aaf6310 . ISSN 0036-8075 . PMID 27257242 . S2CID 206649123 .
- Cronin, Leroy; Krasnogor, Natalio; Davis, Benjamin G.; Aleksander, Cameron; Robertson, Neil; Steinke, Joachim HG; Schroeder, Sven LM; Khlbystov, Andriej N.; Cooper, Geoff; Gardner, Paweł M.; Siepmann, Peter (2006). „Gra w imitację - obliczeniowe podejście chemiczne do rozpoznawania życia” . Biotechnologia przyrody . 24 (10): 1203–1206. doi : 10.1038/nbt1006-1203 . ISSN 1546-1696 . PMID 17033651 . S2CID 4664573 .
Linki zewnętrzne
- Finding Life by Looking for Complexity : wywiad z Leroyem Croninem na temat teorii montażu w audycji Planetary Radio , 30 czerwca 2021 r.
- Lee Cronin: Origin of Life, Aliens, Complexity, and Consciousness : Wywiad z Leroyem Croninem , w którym omawiana jest teoria składania (od 1:27:23) w podcastie Lex Fridman .