5 utomjordiska livsformer vetenskapligt möjliga
Miscellanea / / July 01, 2023
Ner med kolchauvinism.
1. kiselliv
Grunden för alla livsformer som är kända på jorden är kol. Faktum är att var och en av dess atomer kan bilda en bindning med fyra andra atomer samtidigt. Detta gör kol väl lämpat för bildandet av långa och komplexa kedjor av molekyler som proteiner och DNA.
Men hur tro forskare, detta är inte den enda värdiga kandidaten till hederstiteln "livets byggmaterial". På planeter med andra fysiska förhållanden kan livet vara baserat på andra kemiska grundämnen. Till exempel kisel.
Det är ett av de vanligaste elementen i universum. Kisel är nästan 30 % av jordskorpans massa - det finns 150 gånger mer av det på vår planet än kol. Och varje atom i den kan binda med fyra andra, så den kan också skapa komplexa kemiska strukturer.
Det är redan känt att vissa landlevande organismer inte bara innehåller kol, utan också kisel - till exempel bildar encelliga kiselalger ett skyddande skal från det.
Ja, encelliga alger med stenskal – vad är det som är så speciellt med det.
Dessa barn, förresten, producera 20 till 50 % syre på vår planet. Och från skalen av miljarder döende kiselalger på havsbotten Väx upp berg 800 meter höga.
I ett laboratorium vid California Institute of Technology, forskare kallad kontrollerad mutation bakteriefinns i de varma källorna på Island och lärde det hur man bildar kisel-kolbindningar. Det finns till och med grunder troatt mikroskopiskt kiselliv fanns i de tidiga stadierna av jordens utveckling, men ersattes sedan av våra kolbaserade förfäder.
Det är sant att om det fanns en flercellig levande varelse helt gjord av kisel i världen, skulle vi ha för mycket för honom. Kall, och det skulle förstena. Men under varmare förhållanden, på planeter med en varm yta och högt tryck som Venus, skulle en sådan varelse känna sig ganska bekväm.
2. Ett liv baserat på arsenik
Det verkar som, arsenik - ett av de mest kända gifterna i världen. Faktum är att detta element har sitt namn mottagen eftersom de förgiftade möss och råttor. Men det är ganska kapabelt att bilda komplexa biopolymerer.
Arsenik har kemiska egenskaper som liknar fosfor och är teoretiskt kapabel att utföra den senares funktioner i konstruktionen av DNA. Och för vissa landlevande organismer, arsenikoxid i små doser Kanske vara till och med ganska nyttig och näringsrik. Det är till exempel ett godkänt och effektivt kemoterapiläkemedel för behandling av akut promyelocytisk leukemi.
Organiska arsenikföreningar som arsenobetain och arsenokolin finns i många marina organismer: fisk, alger, blötdjur och svampar. Och de mår bra.
Och många svamp i allmänhet producera och ackumulera arsenik under sitt liv. Även matsvamp är pudrad! En person som har smakat gamla svampar kan bli förgiftad. Men de unga har ännu inte tid att producera tillräckligt med gift.
Stephen Benner, biokemist, Foundation for Applied Molecular Evolution påståendenatt den ökade reaktiviteten hos arsenik, vilket negativt påverkar stabiliteten hos biologiska molekyler vid rumstemperatur, kan vara användbart om de måste utföra sina funktioner där Kall. Till exempel som på Saturnus måne Titan. Därför kan sådant liv existera på kalla planeter som är långt från deras stjärnor.
Arsenik är förresten inte det enda giftet som kan bilda celler hos levande varelser. Vissa mikroorganismer använder i allmänhet cyanid i sin ämnesomsättning. Forskare troatt vätecyanid mycket väl skulle kunna vara en katalysator för bildningen livet på jorden, eftersom det är involverat i skapandet av adenin, en av komponenterna i RNA.
3. metan liv
Förresten, sedan vi kom ihåg Titanen. På denna Saturnus satellit finns hav och sjöar, men de är inte fyllda med vatten, som vår, utan med metan. Forskare övervägaatt den kan stödja liv genom att fungera som lösningsmedel - det vill säga utföra samma funktion som vår planet fick det gamla goda H2O.
Varelser som simmar i metanhav behöver inte syre och behöver inte vara nära solen.
Deras cellmembran kan bestå av kväve-, kol- och vätemolekyler. Deras ämnesomsättning kommer att vara ganska långsam, så att metanutvecklingen inte kommer att gå lika snabbt som på jorden.
Du sitter själv, äter komplexa kolväten, andas in väte, destillerar etan och acetylen till metan genom att minska reaktionerna och blåser inte andan. Och en analog av DNA kan syntetiseras från alla estrar. Okej.
Huvudsaken att kom inte fram alla typer av kolbaserade livsformer har inte börjat pumpa metan från era hav till tankbilar för att fylla bilar någonstans på jorden.
4. Vätesulfid livslängd
På jorden är vatten källan till liv. Våra kroppar använder det som ett lösningsmedel som behövs för praktiskt taget alla kemiska reaktioner som skapar energi för att upprätthålla kroppsfunktioner. Det är därför när letar efter potentiellt beboeliga planeter, först och främst, försök att avgöra om det finns vatten där.
Men i teorin är evolutionen inte begränsad till en H2O. Ur kemisynpunkt, den närmaste analogen av vatten är Svavelväte är en färglös gas med en obehaglig lukt av ruttna ägg. Det består också av tre atomer och är också ett bra lösningsmedel. Även om vattnet blir svagare.
Jupiters måne Io har ganska mycket svavelväte, och den kan vara i flytande form en bit från ytan. Astrobiolog Dirk Schulze-Makuh föreslogatt detta är en bra grund för liv, som kan spela samma roll som vatten på jorden. Källan till svavelväte på en sådan planet skulle vara vulkaner.
Kan du föreställa dig vad varelserna, bestående av svavelväte, kommer att berätta för dig om du flyger till deras planet och börjar leka med tändstickor?
Faktum är att de inte är särskilt rädda, för i deras atmosfär behövs inget syre för förbränning. Istället kommer potentiella organismer som bor på planeter eller månar som Io andas svavelmonoxid, som kommer att fungera på samma sätt som vår O2.
5. ammoniak liv
Svavelväte är inte det enda alternativet till vatten. Ammoniak är också ett bra alternativ. Det är extremt vanligt i universum och kan lösa upp många elementära metaller och organiska molekyler. Det är sant, när det kommer i kontakt med syre, antänds det lätt, så ammoniaklivet kommer med största sannolikhet att vara anaerobt - det vill säga utan din O2.
ammoniakburk existera i flytande form vid en temperatur på -77,7 till -33,3 ° C, vilket innebär att den kommer att kunna ge liv till organismer på planeter som är ganska långt från deras stjärnor. Dessutom blir det flytande vid högt tryck och temperatur.
Sådan ammoniak kan till exempel förekomma i Jupiters atmosfär. Hypoteser om flygande livsformer på en gasjätte utan fast yta uttryckt redan på 1970-talet, astronomen Carl Sagan. Han hade dessa flytande väteballonger lika stora som en stad.
Ammoniakvarelser skulle med största sannolikhet ha långsam metabolism och lång livslängd. Men deras utveckling skulle också gå långsamt. Å andra sidan låga temperaturer tillåten skulle dessa varelser absorbera kemikalier som är för instabila vid jordtemperaturer.
Ammoniaklivsformer skulle med största sannolikhet verka obehagliga för oss, eftersom de skulle lukta katturin. Men vid terrestra temperaturer skulle de stackars männen ha avdunstat nästan omedelbart - bokstavligen.
Läs också🧐
- Hur utomjordingar kan se ut och varför de kanske inte nödvändigtvis skiljer sig från oss
- "Hela himlen borde vara i flygande tefat, men det finns inget liknande": en intervju med astrofysikern Sergei Popov
- 12 anledningar till varför vi inte har träffat utomjordingar ännu