Moksliškai įmanomos 5 nežemiškos gyvybės formos
įvairenybės / / July 01, 2023
Žemyn su anglies šovinizmu.
1. silicio gyvavimo laikas
Visų Žemėje žinomų gyvybės formų pagrindas yra anglis. Faktas yra tas, kad kiekvienas jo atomas vienu metu gali sudaryti ryšį su keturiais kitais atomais. Dėl to anglis puikiai tinka ilgoms ir sudėtingoms molekulių grandinėms, tokioms kaip baltymai ir DNR, formuoti.
Bet kaip tikėti mokslininkų, tai nėra vienintelis vertas kandidatas į „gyvybės statybinės medžiagos“ garbės vardą. Įjungta planetos esant kitoms fizinėms sąlygoms, gyvybė gali būti pagrįsta kitais cheminiais elementais. Pavyzdžiui, silicio.
Tai vienas iš labiausiai paplitusių elementų visatoje. Silicis yra beveik 30% žemės plutos masės – jos mūsų planetoje yra 150 kartų daugiau nei anglies. Ir kiekvienas jo atomas gali jungtis su keturiais kitais, todėl jis taip pat gali sukurti sudėtingas chemines struktūras.
Jau žinoma, kad kai kuriuose sausumos organizmuose yra ne tik anglies, bet ir silicio – pavyzdžiui, vienaląstės diatomės iš jo suformuoja apsauginį apvalkalą.
Taip, vienaląsčiai dumbliai su akmeniniu apvalkalu – kuo jie ypatingi.
Šie vaikai, beje, gaminti 20–50% deguonies mūsų planetoje. Ir iš milijardų mirštančių diatomų kriauklių vandenyno dugne užauk 800 metrų aukščio kalnai.
Kalifornijos technologijos instituto laboratorijoje mokslininkai paskambino kontroliuojama mutacija bakterijosrastas karštosiose Islandijos versmėse ir išmokė ją suformuoti silicio ir anglies ryšius. Net yra pagrindo tikėtikad mikroskopinė silicio gyvybė egzistavo ankstyvosiose Žemės vystymosi stadijose, bet vėliau ją pakeitė mūsų protėviai, kurių pagrindą sudaro anglis.
Tiesa, jei pasaulyje egzistuotų daugialąstė gyva būtybė, pagaminta tik iš silicio, mes jam turėtume per daug. Šalta, ir tai suakmenėtų. Tačiau šiltesnėmis sąlygomis, planetose su karštu paviršiumi ir aukštu slėgiu, kaip Venera, toks padaras jaustųsi gana patogiai.
2. Gyvenimas paremtas arsenu
Atrodytų, arseno – vienas žinomiausių nuodų pasaulyje. Tiesą sakant, šis elementas turi savo pavadinimą gavo nes jie nuodijo peles ir žiurkes. Tačiau jis gali sudaryti sudėtingus biopolimerus.
Arseno cheminės savybės panašios į fosforą ir teoriškai gali atlikti pastarojo funkcijas kuriant DNR. O kai kuriems sausumos organizmams arseno oksidas nedidelėmis dozėmis Gal būt būti net gana naudingas ir maistingas. Pavyzdžiui, tai patvirtintas ir veiksmingas chemoterapinis vaistas ūminei promielocitinei leukemijai gydyti.
Arseno organiniai junginiai, tokie kaip arsenobetainas ir arsenocholinas, randami daugelyje jūrų organizmų: žuvyse, dumbliuose, moliuskuose ir grybuose. Ir jiems viskas gerai.
Ir daug grybai paprastai gamina ir kaupti arseno per savo gyvenimą. Net valgomieji grybai yra milteliai! Senų grybų paragavęs žmogus gali apsinuodyti. Tačiau jaunikliai dar neturi laiko pagaminti pakankamai nuodų.
Stephenas Benneris, Biochemikas, Taikomosios molekulinės evoliucijos fondas pretenzijaskad padidėjęs arseno reaktyvumas, kuris neigiamai veikia biologinių molekulių stabilumą ties kambario temperatūros, gali būti naudinga, jei jie turi atlikti savo funkcijas kur Šalta. Pavyzdžiui, kaip Saturno mėnulyje Titane. Todėl tokia gyvybė gali egzistuoti šaltose planetose, kurios yra toli nuo jų žvaigždžių.
Arsenas, beje, nėra vienintelis nuodas, galintis formuoti gyvų būtybių ląsteles. Tam tikri mikroorganizmai metabolizme paprastai naudoja cianidą. Mokslininkai tikėtikad vandenilio cianidas gali būti formavimosi katalizatorius gyvenimas žemėje, nes jis dalyvauja kuriant adeniną, vieną iš RNR komponentų.
3. metano gyvybė
Beje, nuo tada, kai prisiminėme Titaną. Šiame Saturno palydove yra jūros ir ežerai, tačiau jie užpildyti ne vandeniu, kaip mūsų, o metanu. Mokslininkai apsvarstytikad ji gali palaikyti gyvybę dirbdama kaip tirpiklis – tai yra atlikdama tą pačią funkciją, kurią mūsų planeta gavo seną gerą H2O.
Sutvėrimams, plaukiantiems metano vandenynuose, nereikia deguonies ir nebūtina būti arti Saulės.
Jų ląstelių membranos gali būti sudarytos iš azoto, anglies ir vandenilio molekulių. Jų medžiagų apykaita bus gana gera lėtas, kad metano evoliucija vyktų ne taip greitai, kaip Žemėje.
Jūs sėdite sau, valgote sudėtingus angliavandenilius, įkvepiate vandenilį, distiliuojate etaną ir acetileną į metaną, sumažindami reakcijas, ir nepūskite oro. O DNR analogą galima susintetinti iš bet kokių esterių. Gerai.
Svarbiausia, kad neatvyko visokios anglies pagrindu pagamintos gyvybės formos nepradėjo pumpuoti metano iš jūsų vandenynų į tanklaivius, kad kur nors Žemėje užpildytų automobilius.
4. Vandenilio sulfido gyvenimas
Žemėje vanduo yra gyvybės šaltinis. Mūsų kūnai jį naudoja kaip tirpiklį, reikalingą praktiškai visoms cheminėms reakcijoms, kurios sukuria energiją kūno funkcijoms palaikyti. Štai kodėl kai Ieškoti potencialiai tinkamų gyventi planetų, visų pirma, pabandykite nustatyti, ar ten yra vandens.
Tačiau teoriškai evoliucija neapsiriboja vienu H2O. Chemijos požiūriu artimiausias vandens analogas yra Vandenilio sulfidas yra bespalvės dujos, turinčios nemalonų supuvusių kiaušinių kvapą. Jis taip pat susideda iš trijų atomų ir taip pat yra geras tirpiklis. Nors vanduo bus silpnesnis.
Jupiterio mėnulyje Io yra gana daug vandenilio sulfido ir jis gali būti skysto pavidalo nedideliu atstumu nuo paviršiaus. Astrobiologas Dirkas Schulze-Makuhas pasiūlėkad tai yra geras pagrindas gyvybei, kuri gali atlikti tokį patį vaidmenį kaip vanduo Žemėje. Vandenilio sulfido šaltinis tokioje planetoje būtų ugnikalniai.
Ar įsivaizduojate, ką jums pasakys padarai, susidedantys iš sieros vandenilio, jei skrisite į jų planetą ir pradėsite žaisti su degtukais?
Tiesą sakant, jie nėra labai išsigandę, nes jų atmosferoje nėra deguonies, reikalingo degimui. Vietoj to, bus potencialūs organizmai, gyvenantys tokiose planetose ar palydovuose kaip Io kvėpuoti sieros monoksido, kuris veiks panašiai kaip mūsų O2.
5. amoniako gyvybė
Vandenilio sulfidas nėra vienintelė vandens alternatyva. Amoniakas taip pat yra geras pasirinkimas. Visatoje jis itin paplitęs, galintis ištirpinti daugybę elementarių metalų ir organinių molekulių. Tiesa, kontaktuodamas su deguonimi jis lengvai užsidega, todėl amoniako gyvybė greičiausiai bus anaerobinė – tai yra be jūsų O2.
amoniako gali egzistuoja skystu pavidalu, esant -77,7–33,3 ° C temperatūrai, o tai reiškia, kad jis galės suteikti gyvybę organizmams planetose, kurios yra gana toli nuo savo žvaigždžių. Be to, esant aukštam slėgiui ir temperatūrai, jis tampa skystas.
Tokio amoniako gali būti, pavyzdžiui, Jupiterio atmosferoje. Hipotezės apie skraidančios gyvybės formos ant dujų milžino be kieto paviršiaus išreikštas aštuntajame dešimtmetyje astronomas Carlas Saganas. Jis turėjo šiuos plūduriuojančius vandenilio balionus, kurių dydis prilygsta miestui.
Amoniako būtybių metabolizmas greičiausiai bus lėtas ir jų gyvenimo trukmė būtų ilga. Tačiau jų raida taip pat būtų lėta. Kita vertus, žema temperatūra leidžiama ar šie padarai absorbuotų chemines medžiagas, kurios yra pernelyg nestabilios Žemės temperatūroje.
Amoniako gyvybės formos mums greičiausiai atrodytų nemalonios, nes jos kvepėtų kačių šlapimu. Tačiau esant žemesnei temperatūrai, vargšai išgaruotų beveik akimirksniu – tiesiogine to žodžio prasme.
Taip pat skaitykite🧐
- Kaip gali atrodyti ateiviai ir kodėl jie nebūtinai skiriasi nuo mūsų
- „Visas dangus turėtų būti skraidančiose lėkštėse, bet nieko panašaus“: interviu su astrofiziku Sergejumi Popovu
- 12 priežasčių, kodėl mes dar nesutikome ateivių