5 επιστημονικά δυνατές μορφές εξωγήινης ζωής
μικροαντικείμενα / / July 01, 2023
Κάτω ο ανθρακοσοβινισμός.
1. ζωή πυριτίου
Η βάση όλων των γνωστών μορφών ζωής στη Γη είναι ο άνθρακας. Το γεγονός είναι ότι κάθε άτομό του είναι σε θέση να σχηματίσει δεσμό με τέσσερα άλλα άτομα ταυτόχρονα. Αυτό καθιστά τον άνθρακα κατάλληλο για το σχηματισμό μακριών και πολύπλοκων αλυσίδων μορίων όπως οι πρωτεΐνες και το DNA.
Αλλά πως πιστεύω επιστήμονες, αυτός δεν είναι ο μόνος άξιος υποψήφιος για τον τιμητικό τίτλο του «δομικού υλικού της ζωής». Επί πλανήτες με άλλες φυσικές συνθήκες, η ζωή μπορεί να βασίζεται σε άλλα χημικά στοιχεία. Για παράδειγμα, πυρίτιο.
Είναι ένα από τα πιο κοινά στοιχεία στο σύμπαν. Πυρίτιο είναι σχεδόν το 30% της μάζας του φλοιού της γης - υπάρχει 150 φορές περισσότερο στον πλανήτη μας από τον άνθρακα. Και κάθε άτομό του μπορεί να συνδεθεί με άλλα τέσσερα, επομένως μπορεί επίσης να δημιουργήσει πολύπλοκες χημικές δομές.
Είναι ήδη γνωστό ότι ορισμένοι επίγειοι οργανισμοί περιέχουν όχι μόνο άνθρακα, αλλά και πυρίτιο - για παράδειγμα, τα μονοκύτταρα διάτομα σχηματίζουν ένα προστατευτικό κέλυφος από αυτό.
Ναι, μονοκύτταρα φύκια με πέτρινο κέλυφος - τι το ιδιαίτερο έχει.
Αυτά τα παιδιά, παρεμπιπτόντως, παράγω 20 έως 50% οξυγόνο στον πλανήτη μας. Και από τα κοχύλια δισεκατομμυρίων διατόμων που πεθαίνουν στον βυθό του ωκεανού μεγαλώνω βουνά ύψους 800 μέτρων.
Σε ένα εργαστήριο στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, επιστήμονες που ονομάζεται ελεγχόμενη μετάλλαξη βακτήριαβρέθηκε στις θερμές πηγές της Ισλανδίας και της έμαθε πώς να σχηματίζει δεσμούς πυριτίου-άνθρακα. Υπάρχουν ακόμη και λόγοι πιστεύωότι η μικροσκοπική ζωή πυριτίου υπήρχε στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της Γης, αλλά στη συνέχεια αντικαταστάθηκε από τους προγόνους μας με βάση τον άνθρακα.
Είναι αλήθεια ότι αν υπήρχε στον κόσμο ένα πολυκύτταρο ζωντανό ον εξ ολοκλήρου από πυρίτιο, θα είχαμε πάρα πολλά γι' αυτόν. Κρύο, και θα πέτρωνε. Αλλά σε θερμότερες συνθήκες, σε πλανήτες με ζεστή επιφάνεια και υψηλή πίεση όπως η Αφροδίτη, ένα τέτοιο πλάσμα θα ένιωθε αρκετά άνετα.
2. Ζωή με βάση το αρσενικό
Φαίνεται ότι, αρσενικό - ένα από τα πιο διάσημα δηλητήρια στον κόσμο. Στην πραγματικότητα, αυτό το στοιχείο έχει το όνομά του έλαβε γιατί δηλητηρίασαν ποντίκια και αρουραίους. Αλλά είναι αρκετά ικανό να σχηματίζει πολύπλοκα βιοπολυμερή.
Το αρσενικό έχει χημικές ιδιότητες παρόμοιες με τον φώσφορο και είναι θεωρητικά ικανό να επιτελεί τις λειτουργίες του τελευταίου στην κατασκευή του DNA. Και για ορισμένους χερσαίους οργανισμούς, οξείδιο του αρσενικού σε μικρές δόσεις Μπορεί να είναι ακόμη και αρκετά χρήσιμο και θρεπτικό. Για παράδειγμα, είναι ένα εγκεκριμένο και αποτελεσματικό φάρμακο χημειοθεραπείας για τη θεραπεία της οξείας προμυελοκυτταρικής λευχαιμίας.
Οι οργανικές ενώσεις του αρσενικού όπως η αρσενοβεταϊνη και η αρσενοχολίνη βρίσκονται σε πολλούς θαλάσσιους οργανισμούς: ψάρια, φύκια, μαλάκια και μύκητες. Και είναι καλά.
Και πολλά μανιτάρια γενικά παράγουν και συσσωρεύω αρσενικό κατά τη διάρκεια της ζωής του. Ακόμα και τα βρώσιμα μανιτάρια κονιοποιούνται! Ένα άτομο που έχει δοκιμάσει παλιά μανιτάρια μπορεί να δηλητηριαστεί. Αλλά οι νέοι δεν έχουν ακόμη χρόνο να παράγουν αρκετό δηλητήριο.
Stephen Benner, Βιοχημικός, Foundation for Applied Molecular Evolution αξιώσειςότι η αυξημένη αντιδραστικότητα του αρσενικού, η οποία επηρεάζει αρνητικά τη σταθερότητα των βιολογικών μορίων σε θερμοκρασία δωματίου, μπορεί να είναι χρήσιμο εάν πρέπει να εκτελούν τις λειτουργίες τους όπου Κρύο. Για παράδειγμα, όπως στο φεγγάρι του Κρόνου Τιτάνα. Επομένως, τέτοια ζωή μπορεί να υπάρχει σε ψυχρούς πλανήτες που βρίσκονται μακριά από τα αστέρια τους.
Το αρσενικό, παρεμπιπτόντως, δεν είναι το μόνο δηλητήριο που μπορεί να σχηματίσει τα κύτταρα των ζωντανών όντων. Ορισμένοι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούν γενικά κυάνιο στο μεταβολισμό τους. Επιστήμονες πιστεύωότι το υδροκυάνιο θα μπορούσε κάλλιστα να είναι καταλύτης για το σχηματισμό ζωή στη γη, αφού εμπλέκεται στη δημιουργία της αδενίνης, ενός από τα συστατικά του RNA.
3. ζωή μεθανίου
Παρεμπιπτόντως, από τότε που θυμηθήκαμε τον Τιτάνα. Σε αυτόν τον δορυφόρο του Κρόνου υπάρχουν θάλασσες και λίμνες, αλλά δεν είναι γεμάτες με νερό, όπως το δικό μας, αλλά με μεθάνιο. Επιστήμονες σκεφτείτεότι είναι σε θέση να υποστηρίξει τη ζωή λειτουργώντας ως διαλύτης - δηλαδή εκτελώντας την ίδια λειτουργία που ο πλανήτης μας απέκτησε το παλιό καλό H2O.
Τα πλάσματα που κολυμπούν σε ωκεανούς μεθανίου δεν χρειάζονται οξυγόνο και δεν χρειάζεται να βρίσκονται κοντά στον Ήλιο.
Οι κυτταρικές τους μεμβράνες μπορεί να αποτελούνται από μόρια αζώτου, άνθρακα και υδρογόνου. Ο μεταβολισμός τους θα είναι αρκετά αργός, έτσι ώστε η εξέλιξη του μεθανίου να μην προχωρήσει τόσο γρήγορα όσο στη Γη.
Κάθεσαι μόνος σου, τρως σύνθετους υδρογονάνθρακες, εισπνέεις υδρογόνο, αποστάζεις αιθάνιο και ακετυλένιο σε μεθάνιο μειώνοντας τις αντιδράσεις και μην αναπνέεις. Και ένα ανάλογο DNA μπορεί να συντεθεί από οποιονδήποτε εστέρα. Εντάξει.
Το κυριότερο που δεν έφτασε κάθε είδους μορφές ζωής με βάση τον άνθρακα δεν έχουν αρχίσει να αντλούν μεθάνιο από τους ωκεανούς σας σε δεξαμενόπλοια για να γεμίσουν αυτοκίνητα κάπου στη Γη.
4. Ζωή υδρόθειου
Στη Γη, το νερό είναι η πηγή της ζωής. Το σώμα μας το χρησιμοποιεί ως διαλύτη που απαιτείται για όλες σχεδόν τις χημικές αντιδράσεις που δημιουργούν ενέργεια για τη διατήρηση των σωματικών λειτουργιών. Γι' αυτό όταν ψάχνω δυνητικά κατοικήσιμοι πλανήτες, πρώτα απ 'όλα, προσπαθήστε να προσδιορίσετε εάν υπάρχει νερό εκεί.
Όμως, θεωρητικά, η εξέλιξη δεν περιορίζεται σε ένα H2O. Από τη σκοπιά της χημείας, το πλησιέστερο ανάλογο του νερού είναι Το υδρόθειο είναι ένα άχρωμο αέριο με μια δυσάρεστη μυρωδιά σάπιων αυγών. Αποτελείται επίσης από τρία άτομα και είναι επίσης καλός διαλύτης. Αν και το νερό θα είναι πιο αδύναμο.
Το φεγγάρι του Δία Io έχει πολύ υδρόθειο και μπορεί να είναι σε υγρή μορφή σε μικρή απόσταση από την επιφάνεια. Ο αστροβιολόγος Dirk Schulze-Makuh προτείνεταιότι αυτή είναι μια καλή βάση για τη ζωή, η οποία μπορεί να παίξει τον ίδιο ρόλο με το νερό στη Γη. Η πηγή του υδρόθειου σε έναν τέτοιο πλανήτη θα ήταν τα ηφαίστεια.
Μπορείτε να φανταστείτε τι θα σας πουν τα πλάσματα, που αποτελούνται από υδρόθειο, αν πετάξετε στον πλανήτη τους και αρχίσετε να παίζετε με σπίρτα;
Στην πραγματικότητα, δεν φοβούνται πολύ, γιατί στην ατμόσφαιρά τους δεν χρειάζεται οξυγόνο για την καύση. Αντίθετα, δυνητικοί οργανισμοί που κατοικούν σε πλανήτες ή φεγγάρια όπως η Ιώ θα το κάνουν αναπνέω μονοξείδιο του θείου, το οποίο θα λειτουργεί παρόμοια με το δικό μας Ο2.
5. ζωή αμμωνίας
Το υδρόθειο δεν είναι η μόνη εναλλακτική λύση στο νερό. Η αμμωνία είναι επίσης μια καλή επιλογή. Είναι εξαιρετικά κοινό στο σύμπαν, ικανό να διαλύσει πολλά στοιχειώδη μέταλλα και οργανικά μόρια. Είναι αλήθεια ότι όταν έρχεται σε επαφή με το οξυγόνο, αναφλέγεται εύκολα, επομένως η ζωή της αμμωνίας πιθανότατα θα είναι αναερόβια - δηλαδή, χωρίς το οξυγόνο σας.
κονσέρβα αμμωνίας υπάρχει σε υγρή μορφή σε θερμοκρασία από -77,7 έως -33,3 ° C, που σημαίνει ότι θα μπορεί να δώσει ζωή σε οργανισμούς σε πλανήτες που βρίσκονται αρκετά μακριά από τα αστέρια τους. Επιπλέον, γίνεται υγρό σε υψηλή πίεση και θερμοκρασία.
Τέτοια αμμωνία μπορεί, για παράδειγμα, να εμφανιστεί στην ατμόσφαιρα του Δία. Υποθέσεις για ιπτάμενες μορφές ζωής σε έναν γίγαντα αερίου χωρίς στερεή επιφάνεια εκφράζεται πίσω στη δεκαετία του 1970, ο αστρονόμος Carl Sagan. Είχε αυτά τα πλωτά μπαλόνια υδρογόνου στο μέγεθος μιας πόλης.
Τα πλάσματα της αμμωνίας πιθανότατα θα έχουν αργούς μεταβολισμούς και μεγάλη διάρκεια ζωής. Αλλά και η εξέλιξή τους θα ήταν αργή. Από την άλλη οι χαμηλές θερμοκρασίες επιτρέπεται θα απορροφούσαν αυτά τα πλάσματα χημικές ουσίες που είναι πολύ ασταθείς στις θερμοκρασίες της Γης;
Οι μορφές ζωής της αμμωνίας πιθανότατα θα μας φαίνονται δυσάρεστες, επειδή θα μυρίζουν σαν ούρα γάτας. Ωστόσο, σε γήινες θερμοκρασίες, οι καημένοι θα είχαν εξατμιστεί σχεδόν αμέσως - κυριολεκτικά.
Διαβάστε επίσης🧐
- Πώς μπορεί να μοιάζουν οι εξωγήινοι και γιατί μπορεί να μην είναι απαραίτητα διαφορετικοί από εμάς
- «Όλος ο ουρανός πρέπει να είναι σε ιπτάμενους δίσκους, αλλά δεν υπάρχει τίποτα παρόμοιο»: μια συνέντευξη με τον αστροφυσικό Σεργκέι Ποπόφ
- 12 λόγοι για τους οποίους δεν έχουμε γνωρίσει ακόμα εξωγήινους