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당신이 비밀 메시지라면, 인간 게놈에서 어디에 숨길 것입니까?

사람들이 외계 지능을 찾는 Seti에 대해 생각할 때, 그들은 Radio를 통해 전송 된 메시지 인 Jodie Foster Tuning Antennas를 상상하여 Carl Sagan이 숙고 한 Star Systems의 "수십억 및 수십억"의 신호를 선택하기를 희망합니다. 잠재적 외계인은 우주로 메시지를 비울 수 있으며 우리가해야 할 일은 그 메시지를 듣는 것입니다. 물론, 가장 빠른 신호 캐리어 인 빛을 사용하더라도 가장 가까운 별들의 메시지조차도 우리에게 다가 갈 때까지 몇 년을 기다려야 할 것입니다. 그리고 그것은 우리가 우주의 13.8 억 년 역사에서 올바른 순간에 듣고 있다고 가정합니다. 은하계를 가로 지르는 다른 문명이 겹치는 확률은 정확하게 겹쳐서 우리가들을 수있어 지금 당장 외계인의 메시지는 상당히 낮을 수 있습니다.

그러나 우주를 가로 질러 신호를 보낼 수있는 또 다른 잠재적 인 방법이 있습니다. 비록 많은 인내와 전문 지식이 필요하지만 유전자 자료에 메시지를 저장하는 것입니다. 유기체 나 바이러스에서 메시지를 인코딩 한 다음 다른 행성에 간간 항해로 보내기 위해서는 오랫동안 기다려야합니다. 메시지가 기다리고있는 대상 행성에서 진화하는 데 지능적인 생명이 필요할 수 있습니다. 그러나이 유기체는 메시지와 함께 포장되어 있으며 참을성이 있으며 fecund입니다. 그들은 정보의 백본 안에 숨겨진 메시지를 조용히 재생산, 운반 및 복사합니다. 언젠가 지각있는 존재가 그 주변의 중간 메시지를 주목할 때까지 (또는 심지어 그 자체로) :“ 당신은 혼자가 아닙니다 .”

이것이 공상 과학 소설에서 무언가처럼 들린다면 그 이유 때문입니다. 초등학교와 중학교에있을 때, 나는 스타 트렉 :차세대 를 좋아했습니다. . 나는 그것에 자랐다. 그리고 후기 시즌 중 하나 에서이 아이디어를 조사한 에피소드가 방송되었습니다.

이 특정 에피소드의 음모는 추격을 중심으로 유전자 물질을 수집하기 위해 회전합니다. 스타 트렉에서 일반적으로 발견되는 많은 지능형 종 내에 존재하는 것으로 나타납니다. . 인간, 클링 온스,로 울란 등은 모두 우리의 기원에 대한 정보를 배치 한 공통 조상과 관련이있는 것으로 밝혀졌습니다. 유전자 퍼즐을 모으는 데 필요한 생물학적 샘플을 찾아 인디애나 존스 스타일의 장난으로 캐릭터를 보낸 재미있는 아이디어.

이 이야기는 공상 과학에서 패러디의 주제로 충분히 나타난이 개념의 유일한 사례가 아닙니다. 온라인 코믹 스트립 드레스덴 코다의 캐릭터는 지상 DNA에 숨겨져있는 메시지를 찾아서 [sic]가 가장 좋아하는 행성 중 적어도 두 개를 전달하는 사람을 위해“멋진 상”을 약속하는 성간 체인 문자로 밝혀졌습니다.”

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그러나이 개념은 또한 분명한 과학적 혈통을 가지고 있습니다. DNA 구조의 공동 발견자 인 프랜시스 크릭 (Francis Crick)은 감독 된 Panspermia 에 대한 생각 - 별들 사이의 외계인들에 의해 살아있는 물질이 보냈다는 생각은 다음 단계에 짧은 정신 홉 일뿐입니다.이 생물 내에서 메시지를 보냅니다. 사실, 1970 년대에 첫 번째 완전한 게놈이 디코딩 된 직후, 외계인 메시지를 테스트했습니다.

디코딩 될 최초의 게놈은 박테리아를 감염시키는 바이러스 인 박테리오파지의 짧고 단순한 유전자 서열이 φx174로 알려진 바이러스였다. 그것은 대장균 콜라이를 감염시킨다 또는 조사의 저자가이를 향상시키면서“지구상의 유일한 지능적인 존재의 결장에 서식하는 장내 박테리아”. 저자는 두 가지 다른 단백질을 코딩하는 데 도움이되는 게놈 청크를 가져 와서 잠재적 인 메시지에 대한 정보를 조사하려고 시도했습니다. 이 DNA 섹션은 121 개의 아미노산 (각 아미노산에 대한 DNA의 3 개의 뉴클레오티드 또는“문자”포함)에 대한 특별한 숫자입니다. 특별한 숫자는이 섹션에서 이미지를 만들려고한다면, 각 아미노산이 하나의 픽셀로 표시되면 항상 11 픽셀이면 11 아래로 11 픽셀이됩니다. 그것을 나누는 다른 방법은 없습니다. 연구원들은 DNA의 두 글자를 어두운 정사각형으로, 다른 두 개는 가벼운 하나로 코딩하고 한 번에 각 트리플렛의 하나의 뉴클레오티드를 보면서 이러한 DNA의 DNA를 시각화하는 여러 가지 방법을 시도했습니다. 그들은 또한 게놈의 다른 부분을 보았습니다. 불행히도 아무것도 뛰어 내리지 않았습니다. 저자는 자신의 작품의 단점 중 일부를 지적했습니다. 특정 행성에서 특정 종을 감염시키는 데 맞는 바이러스는 박테리아 나 곰팡이와 같이 독립적으로 살 수있는 것보다 성간 메시지의 차량으로 선택 될 가능성이 훨씬 적지 만 당시에는 다른 게놈이 없었습니다. 그들은 자신이 가진 것에 붙어있었습니다. 그러나 검색이 시작되었습니다.

몇 년 후, Simian 바이러스는 그 안에 별지도의 증거를 검사했습니다. 그리고 최근에 물리학 자 폴 데이비스 (Paul Davies)는 그 이후로 생성 된 엄청난 양의 게놈 정보로 메시지를 찾아서 분산 계산 네트워크를 사용하여 시민의 홈 컴퓨터를 사용하여 지능형 외계인의 징후에 대한 망원경 데이터를 살펴 보는 데 도움이되는 NASA의 프로젝트입니다.

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유전 학자 조지 교회는 정보가 DNA에 쉽게 저장 될 수 있음을 보여 주었다. 그들은 박테리오파지를보고있는 연구원들이 똑똑한 외계인이 정보를 인코딩 할 수 있다고 의심했던 것과 유사하게 바이너리로 인코딩 된 각 비트에 대해 단일 뉴클레오티드를 사용합니다.

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DNA는 실온에서 안정적이며 오랫동안 지속될 수있어 잠재적으로 좋은 정보 저장 메커니즘이 될 수 있습니다. 그러나 교회가 설명하는 것처럼 다음은 다음과 같이 설명합니다.“우리는 의도적으로 살아있는 세포를 피했습니다. 유기체에서, 당신의 메시지는 전체 세포의 작은 부분이므로 낭비되는 공간이 많이 있습니다. 그러나 더 중요한 것은 DNA가 세포에 들어가 자마자 DNA가 유지를 얻지 못하면 진화론 적으로 유리하지 않으면 세포가 변이하기 시작하고 결국 세포가 완전히 삭제됩니다.”

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DNA 크리스탈 덩어리가 수만 년 동안 어딘가에 앉아있는 것은 한 가지입니다. 그러나 그 덩어리는 아무리 안정적이든간에 작습니다. 실제로 메시지를위한 수단으로 작동하기를 원한다면 재생산하고 퍼져야합니다. 그래서 당신은 그것을 살아있는 것에 넣어야합니다. 그러나 그렇게함으로써 메시지가 유기체에도 유용하지 않으면 망각으로 빠르게 돌연변이됩니다.

게놈의 여분의 부분에 메시지를 작성하면이 섹션은 무작위로 불의로 돌연변이 할 수 있습니다. 수백만 년 후에 돌아와서 메시지를 읽으면 정보 전체에 낙서 된 오류를 찾을 수 있습니다. 반면에, 메시지가 유기체의 기능에 중요한 것으로 인코딩되면 시간이 지남에 따라 보존 될 가능성이 있지만 메시지가 어떻게 구성 될 수 있는지를 심각하게 제한 할 것입니다. 중요한 단백질을 만들어야 할 때“Hello World”를 유전자 서열에 쓰기가 어렵습니다. 그러나 아마도 이것이 이런 종류의 일이 일어나게하는 유일한 방법 일 것입니다.

박테리아 바이러스를 보았던 연구원들은 이것을 예상했으며, 이것이 단백질이 아니라 단백질을 담당하는 게놈 영역에서 보았던 이유 중 하나였습니다. 시간이 지남에 따라 변화하는 것을 막는 진화 압력이 있으므로 특히 안정적이어야합니다.

이 아이디어를 처음 만난 지 몇 년이 지난 후, 이미 계산 생물학에서 박사 학위를 마친 후 재미있는 생각 실험으로 돌아 왔습니다. 나는 특정 유형의 생물학적 정보, 즉 매우 보존 된 요소에 대해 테스트하기로 결정했습니다. 이들은 수백만 년의 발산 진화로 구분 된 수백만 년 동안 인간부터 쥐에 이르기까지 많은 다른 동물에 대해 완전히 또는 거의 동일한 200 글자의 DNA 글자보다 200 글자의 DNA 글자 수백 스트레치의 게놈입니다. 어떤 장소에서 메시지를 보유 할 수 있다면,이 정보는 10 년 전에 먼저 연구 된 정보 일 수 있습니다. 나는 121과 마찬가지로 두 개의 프라임의 산물의 길이가 발생한 이러한 DNA 염기 시퀀스 중 일부를 조사했습니다.이 경우, 나는 멋진 정사각형 또는 직사각형 이미지를 만들 수있는 순서에 관심이있었습니다. DNA의 4 개의 염기 각각이 다른 색상으로 표시되는 데이터를 시각화하려고 시도했습니다. 다시 말하지만,이 Cursory 시험 후에는 아무것도 뛰어 내리지 않았습니다.

그러나 스타 트렉의 에피소드 그것을 얻었습니다 :전구 종이 많은 행성의 원시 수프를 위해 개발 한 씨앗 (결국 휴머노이드 수명으로 이어진)도 메시지를 포함했습니다. 매우 보존 된 요소와 관련하여, 이들 중 다수는 중요한 생물학적 기능을 갖는 것처럼 보이므로 그 안에있는 메시지는 중요한 이중 의무를 수행 할 것입니다. 물론, 유용한 일을하지 않더라도, 게놈에서 많은 사본을 만들면 메시지가 지속될 수 있습니다. 그러나 기능과 정보의 중복은 별 사이의 긴 여정과 진화론 시간을 통해 긴 지연을 통해 메시지를 읽을 수있는 사람을 기다리는 데 훨씬 더 많은 기능을 할 수있을 것입니다.

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다시 말하지만, 이것은 공상 과학 소설과 우리의 심리학에 말하는 것 이상일 수 있습니다. 과학 작가 데니스 오버비 (Dennis Overbye)는 DNA의 비밀을 Beatles Records를 거꾸로 재생하고 비밀 메시지를 듣는 것에 대한 우리의 갈망을 비교합니다. 니콜라스 케이지가 가질 수 있듯이 책장 뒤에 숨겨진 통로 또는 독립 선언 뒤에 숨어있는지도를 희망하든 비밀을 찾는 것은 당연합니다.

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그러나 세상이 항상 이런 식으로 작동하지는 않습니다. 패턴을 찾는 생물로서, 우리는 패턴, 연결 및 구조물이없는 경우에도 apophenia 로 알려진 현상을 인식합니다. .

그럼에도 불구하고, 일부 지상 DNA에 숨겨져있는이 메시지가 존재한다면, 이것을 결정하는 데 시간과 인내가 필요합니다. 아마도 데이비스가 주장했듯이, 우리가 생성 한 모든 디지털화 된 게놈 정보를 빗질하는 엄청난 노력의시기 일 것입니다. 이를 수행하는 오픈 소스 프로젝트는 천문학과 생물학에 관심이있는 사람들에게 흥미로울 것입니다.

그러나 한 가지가있을 것입니다. 발견 된 모든 메시지는 우리의 생존에 가장 귀중한 지역에서 발견 될 것입니다. 끊임없는 진화의 휘젓기에 의해 오래 전에 휩쓸 렸을 것입니다.

Samuel Arbesman은 콜로라도 대학교의 법률, 기술 및 기업가 정신 실리콘 Flatirons Center의 수석 겸임과 사실의 반감기의 저자입니다.


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