5 tieteellisesti mahdollista maan ulkopuolista elämänmuotoa
Miscellanea / / July 01, 2023
Alas hiilishovinismi.
1. piin elämä
Kaikkien maan päällä tunnettujen elämänmuotojen perusta on hiili. Tosiasia on, että jokainen sen atomi pystyy muodostamaan sidoksen neljän muun atomin kanssa samanaikaisesti. Tämä tekee hiilestä hyvin sopivan pitkien ja monimutkaisten molekyyliketjujen, kuten proteiinien ja DNA: n, muodostamiseen.
Mutta miten uskoa Tiedemiehet, tämä ei ole ainoa arvokas ehdokas "elämän rakennusmateriaalin" kunnianimikkeeseen. Päällä planeetat muissa fysikaalisissa olosuhteissa elämä voi perustua muihin kemiallisiin alkuaineisiin. Esimerkiksi pii.
Se on yksi yleisimmistä elementeistä universumissa. Pii On lähes 30 % maankuoren massasta – sitä on planeetallamme 150 kertaa enemmän kuin hiiltä. Ja jokainen sen atomi voi sitoutua neljään muuhun, joten se voi myös luoda monimutkaisia kemiallisia rakenteita.
On jo tiedossa, että jotkut maanpäälliset organismit eivät sisällä vain hiiltä, vaan myös piitä - esimerkiksi yksisoluiset piilevät muodostavat siitä suojakuoren.
Kyllä, yksisoluiset levät kivikuorella – mitä erikoista siinä on.
Nämä lapset muuten tuottaa 20-50 % happea planeetallamme. Ja miljardien kuolevien piilevien kuorista valtameren pohjassa kasva aikuiseksi 800 metriä korkeat vuoret.
Kalifornian teknologiainstituutin laboratoriossa tutkijat nimeltään kontrolloitu mutaatio bakteeritlöydettiin Islannin kuumista lähteistä ja opetti sille muodostamaan pii-hiilisidoksia. On jopa perusteita uskoaettä mikroskooppinen piielämä oli olemassa Maan kehityksen alkuvaiheissa, mutta sen jälkeen hiilipohjaiset esi-isämme syrjäyttivät sen.
Totta, jos maailmassa olisi monisoluinen elävä olento, joka on valmistettu kokonaan piistä, meillä olisi liikaa hänelle. Kylmä, ja se kivettyisi. Mutta lämpimissä olosuhteissa, planeetoilla, joilla on kuuma pinta ja korkea paine, kuten Venus, tällainen olento tuntuisi melko mukavalta.
2. Elämä perustuu arseeniin
Näyttäisi siltä, arseeni - yksi kuuluisimmista myrkkyistä maailmassa. Itse asiassa tällä elementillä on nimensä otettu vastaan koska ne myrkyttivät hiiriä ja rottia. Mutta se pystyy muodostamaan monimutkaisia biopolymeerejä.
Arseenilla on samanlaisia kemiallisia ominaisuuksia kuin fosforilla, ja se pystyy teoriassa suorittamaan jälkimmäisen tehtävät DNA: n rakentamisessa. Ja joillekin maan organismeille arseenioksidia pieninä annoksina Voi olla olla jopa varsin hyödyllisiä ja ravitsevia. Se on esimerkiksi hyväksytty ja tehokas kemoterapialääke akuutin promyelosyyttisen leukemian hoitoon.
Orgaanisia arseeniyhdisteitä, kuten arsenobetaiinia ja arsenokoliinia, löytyy monista meren eliöistä: kaloista, levistä, nilviäisistä ja sienistä. Ja he voivat hyvin.
Ja monta sieniä yleensä tuottaa ja kerääntyä arseenia elinkaarensa aikana. Jopa syötävät sienet jauhetaan! Vanhoja sieniä maistanut voi saada myrkytyksen. Mutta nuoret eivät vielä ehdi tuottaa tarpeeksi myrkkyä.
Stephen Benner, biokemisti, Foundation for Applied Molecular Evolution väitteetettä arseenin lisääntynyt reaktiivisuus, joka vaikuttaa negatiivisesti biologisten molekyylien stabiilisuuteen huoneenlämpötilassa, voi olla hyödyllistä, jos niiden on suoritettava tehtävänsä missä Kylmä. Esimerkiksi Saturnuksen Titan-kuussa. Siksi tällaista elämää voi esiintyä kylmillä planeetoilla, jotka ovat kaukana tähdistä.
Arseeni ei muuten ole ainoa myrkky, joka voi muodostaa elävien olentojen soluja. Tietyt mikro-organismit käyttävät yleensä syanidia aineenvaihdunnassaan. Tiedemiehet uskoaettä vetysyanidi voisi hyvinkin olla muodostumisen katalyytti elämää maan päällä, koska se osallistuu adeniinin muodostukseen, joka on yksi RNA: n komponenteista.
3. metaanielämää
Muuten, koska muistimme Titaanin. Tällä Saturnuksen satelliitilla on meriä ja järviä, mutta ne eivät ole täynnä vettä, kuten meidän, vaan metaania. Tiedemiehet harkitaettä se pystyy tukemaan elämää toimimalla liuottimena - eli suorittamalla samaa tehtävää kuin planeettamme sai vanhan hyvän H2O: n.
Metaanivaltamerissä uivat olennot eivät tarvitse happea eivätkä tarvitse olla lähellä aurinkoa.
Niiden solukalvot voivat koostua typestä, hiilestä ja vedystä. Niiden aineenvaihdunta tulee olemaan melkoinen hidas, jotta metaanin kehitys ei etene yhtä nopeasti kuin maan päällä.
Istut itsellesi, syöt monimutkaisia hiilivetyjä, hengität vetyä, tislaa etaania ja asetyleenia metaaniksi vähentämällä reaktioita etkä puhaltaa henkeäsi. Ja DNA: n analogi voidaan syntetisoida mistä tahansa estereistä. Okei.
Pääasia että ei saapunut kaikenlaiset hiilipohjaiset elämänmuodot eivät ole alkaneet pumpata metaania valtameristänne tankkereihin täyttämään autoja jossain maan päällä.
4. Rikkivedyn käyttöikä
Maapallolla vesi on elämän lähde. Kehomme käyttää sitä liuottimena, jota tarvitaan käytännössä kaikkiin kemiallisiin reaktioihin, jotka luovat energiaa kehon toimintojen ylläpitämiseen. Siksi kun etsii Mahdollisesti asumiskelpoiset planeetat yrittävät ensinnäkin määrittää, onko siellä vettä.
Mutta teoriassa evoluutio ei rajoitu yhteen H2O: hen. Kemian näkökulmasta veden lähin analogi On Rikkivety on väritön kaasu, jolla on epämiellyttävä mätämunien haju. Se koostuu myös kolmesta atomista ja on myös hyvä liuotin. Vaikka vesi on heikompaa.
Jupiterin kuussa Io on melko paljon rikkivetyä, ja se voi olla nestemäisessä muodossa lyhyen matkan päässä pinnasta. Astrobiologi Dirk Schulze-Makuh ehdottiettä tämä on hyvä perusta elämälle, jolla voi olla sama rooli kuin vedellä maan päällä. Rikkivedyn lähde tällaisella planeetalla olisi tulivuoria.
Voitko kuvitella, mitä rikkivedystä koostuvat olennot kertovat sinulle, jos lennät heidän planeetallensa ja alat leikkiä tulitikkujen kanssa?
Itse asiassa he eivät ole kovin peloissaan, koska heidän ilmakehässään ei tarvita palamiseen tarvittavaa happea. Sen sijaan potentiaaliset organismit, jotka asuvat planeetoilla tai kuuilla, kuten Io hengittää rikkimonoksidia, joka toimii samalla tavalla kuin meidän O2.
5. ammoniakin elämä
Rikkivety ei ole ainoa vaihtoehto vedelle. Ammoniakki on myös hyvä vaihtoehto. Se on erittäin yleinen maailmankaikkeudessa, ja se pystyy liuottamaan monia alkuainemetalleja ja orgaanisia molekyylejä. Totta, kun se on kosketuksissa hapen kanssa, se syttyy helposti, joten ammoniakkielämä on todennäköisesti anaerobista - eli ilman O2:ta.
ammoniakki voi olla olemassa nestemäisessä muodossa lämpötilassa -77,7 - -33,3 ° C, mikä tarkoittaa, että se pystyy antamaan elämän organismeille planeetoilla, jotka ovat melko kaukana tähdistä. Lisäksi se muuttuu nestemäiseksi korkeassa paineessa ja lämpötilassa.
Tällaista ammoniakkia voi esiintyä esimerkiksi Jupiterin ilmakehässä. Hypoteesit aiheesta lentäviä elämänmuotoja kaasujättiläisellä ilman kiinteää pintaa ilmaistaan 1970-luvulla tähtitieteilijä Carl Sagan. Hänellä oli nämä kelluvat vetypallot, jotka olivat kaupungin kokoisia.
Ammoniakkieläimillä on todennäköisesti hidas aineenvaihdunta ja pitkä elinikä. Mutta niiden kehitys olisi myös hidasta. Toisaalta alhaiset lämpötilat sallittu imevätkö nämä olennot kemikaaleja, jotka ovat liian epävakaita Maan lämpötiloissa.
Ammoniakin elämänmuodot näyttäisivät meistä todennäköisesti epämiellyttäviltä, koska ne haisevat kissan virtsalle. Maan lämpötiloissa köyhät olisivat kuitenkin haihtuneet lähes välittömästi - kirjaimellisesti.
Lue myös🧐
- Miltä muukalaiset voivat näyttää ja miksi he eivät välttämättä eroa meistä
- "Koko taivaan pitäisi olla lentävissä lautasissa, mutta ei ole mitään sellaista": haastattelu astrofyysikon Sergei Popovin kanssa
- 12 syytä, miksi emme ole vielä tavanneet muukalaisia