Kui me mõtleme maise elu peale, tuletame me tavaliselt meelde konkreetseid näiteid, loomadelt bakteriteni. Aga kui tegemist on astrobioloogide tööga, peavad nad arvestama mitte ainult üksikute organismidega, vaid ökosüsteemiga ja biosfääriga tervikuna.
Teadlased tahavad mõista, kas elu on ainult maapealse arengu mõte või üldisemad organisatsioonilised põhimõtted. Kui viimane on tõsi, siis ei tohiks olla universaalseid reegleid mitte ainult Maa peal elamiseks, vaid ka teistele planeetidele. Universaalse bioloogia olemasolu mõjutaks oluliselt välismaalaste esindajate otsimise protsessi. Lisaks oleks võimalik ennustada vähemalt teatud osa elu teistest planeetidest.
Graafik näitab biosfääri, ökosüsteeme ja organismide individuaalset biokeemiat üldiste reaktsioonidega seotud molekulide kujul. Siin näete, et bioloogilise korralduse erinevatel tasanditel on tavapärased mitmesugused mastaapseadused.
Varasemad uuringud konkreetses valdkonnas on keskendunud organisatsiooni konkreetsetele tasemetele bioloogias, nagu üksikud organismid või ökoloogilised kogukonnad. Tasemed loovad hierarhia, kus liigid koosnevad kontaktidest molekulidega ja ökosüsteemid koosnevad interakteeruvatest inimestest. Uues uuringus otsustati keskenduda mitte individuaalsetele tasanditele, vaid hierarhiale (biosfäär tervikuna). Kui soovite uurida bioloogia põhimõtteid, siis peate teadma, kuidas elusüsteeme on korraldatud erinevatel tasanditel ja mitte ühes.
Selgus, et biokeemiat (nii organismide kui ka ökosüsteemide tasandil) reguleerivad üldised organisatsioonilised põhimõtted. See tähendab, et planeetide skaala biokeemia korraldamisel on mõtet. Analüüsi tegemiseks on teadlased loonud biokeemilised võrgustikud, kasutades globaalset andmebaasi, milles on 28,246 annoteeritud genoomi ja metagenoomi ning 8 658 kataloogitud biokeemilist reaktsiooni. Samuti näitasid nad biokeemilise mitmekesisuse ja võrgu struktuuri reguleerivaid seadusi.
Elu üldpõhimõtete kvantifitseerimine on raske ülesanne. Selle lahendus koosnes võrguteaduse ja skaleerimise teooria vahenditest, kasutades kataloogist suuri genoomseid andmeid. Biokeemia korraldamise põhimõtete tundmine globaalsel tasandil võimaldab meil mõista elu funktsionaalsust planeediprotsessi kujul. Niisiis, on palju lihtsam leida elu teisel planeedil.
