The Economist - UK (2022-05-28)

The Economist May 28th 2022 71

Science & technology

→Alsointhissection

73 TheKharkivgenebank

74 An outbreakofmonkeypox

Astrobiology

Life, but not as we know it

F

or decades, astronomers searching for

life  beyond  humanity’s  home  planet

have had a simple strategy: follow the wa­

ter. Water is the sine qua nonof terrestrial

life and as thousands of new planets have

been discovered orbiting faraway stars, the

greatest  levels  of  excitement  have  usually

been  reserved  for  those  in  the  “habitable

zones”  of  their  systems—in  other  words

orbiting  at  a  distance  where  liquid  water

could exist on the planet’s surface. 

The next step has been to look for bio­

signatures—molecules  which  might  be­

tray  the  existence  of  biological  processes.

These could include oxygen or methane in

a  planet’s  atmosphere.  On  Earth,  those

molecules  persist  only  because  living

things constantly regenerate them. 

The problem with both these approach­

es  is  obvious—they  are  restricted  to  find­

ing life as currently known. But, as Natalie

Grefenstette, an astrobiologist at the Santa

Fe Institute in New Mexico, points out, “we

don’t  know  if  other  forms  of  life  would

necessarily  have  the  same  signatures,  if

they would have the same metabolisms, if

they  would  be  based  on  the  same  genetic

molecules or any of the same molecules at

all.” Life on Earth could have evolved in the

way that it has because the specific chem­

istry of the planet at crucial times gave rise

to selective pressures which might not be

present  on  other  worlds.  “And  so  we’ve

been  thinking—if  life  were  different,  how

do you even look for that?”

Exotic beasts and how to find them

From  May  16th­20th,  at  AbSciCon,  a  bien­

nial astrobiology meeting organised by the

American Geophysical Union and held this

time around in Atlanta, Georgia, astrobiol­

ogists  including  Dr  Grefenstette  consi­

dered that question and discussed ways to

expand  their  searches  in  the  coming  de­

cades,  so  that  they  might  stand  a  better

chance  of  recognising  more  exotic  forms

of life than are currently being sought. To

do this, they will need several strategies. 

The  first  begins  by  imagining  the  va­

rious  different  chemistries  which  exotic

forms  of  life  might  employ,  and  using

those to devise a wider set of potential bio­

signatures.  On  Earth,  the  most  important

molecules of life almost all involve carbon

atoms. These are particularly versatile be­

cause they can form chemical bonds with

up  to  four  other  atoms,  including  other

carbons,  to  create  complex  molecular

structures.  Carbon  is  the  fourth  most

abundant element in the universe and the

molecules it forms can survive for long pe­

riods in the sorts of temperatures and pres­

sures found on Earth’s surface.

An  exotic  lifeform  might  plausibly,

however, rely on silicon instead of carbon.

Silicon  sits  just  underneath  carbon  in  the

periodic  table  and  thus  shares  with  it  the

ability to bond with up to four other atoms.

Familiar  examples  of  the  results  are  most

of  the  huge  diversity  of  minerals  which

make  up  rocks,  for  silicon  is  the  second

most common element in Earth’s crust. It

is  also  the  seventh  most  abundant  in  the

universe, which means there is plenty of it

available  for  potential  silicon­based  life­

forms to use. 

Alien life might, though, have its roots

in  something  yet  more  exotic.  In  the  lab­

oratory,  metal  oxides  known  as  polyoxy­

metalates  have  shown  some  remarkably

lifelike abilities, such as being able to form

membranes  (dubbed  “inorganic  chemical

cells” by Lee Cronin, a chemist at the Uni­

versity  of  Glasgow)  and  being  able  to  as­

semble,  with  some  chemical  help,  into

Until now, astrobiologists have been looking for aliens that resemble

life on Earth. That will change