Hvernig líta geimverur út?

Höfum við ástæðu og rétt til að ætlast til að geimverur séu eins og við? Það getur komið í ljós að þeir eru líkari forfeðrum okkar. Stór-mikill og margfalt mikill, forfeður.

Matthew Wills, fornlíffræðingur við háskólann í Bath í Bretlandi, freistaðist nýlega til að skoða hugsanlega líkamsbyggingu hugsanlegra plánetubúa utan sólar. Í ágúst á þessu ári rifjaði hann upp í tímaritinu phys.org að á meðan svokallaða. Í Kambríusprengingunni (skyndileg blómgun vatnalífs fyrir um 542 milljónum ára) var eðlisbygging lífvera afar fjölbreytt. Á þeim tíma bjó til dæmis opabinia - dýr með fimm augu. Fræðilega séð er hægt að álykta um sanngjarna tegund með svona fjölda sjónlíffæra. Í þá daga var líka til blómalíkur Dinomis. Hvað ef Opabinia eða Dinomischus hefðu náð æxlunar- og þróunarárangri? Það er því ástæða til að ætla að geimverur geti verið gjörólíkar okkur og á sama tíma verið nálægt á einhvern hátt.

Allt aðrar skoðanir um möguleika á lífi á fjarreikistjörnum rekast á. Einhver myndi vilja sjá lífið í geimnum sem alhliða og fjölbreytt fyrirbæri. Aðrir vara við of mikilli bjartsýni. Paul Davies, eðlisfræðingur og heimsfræðingur við Arizona State University og höfundur The Eerie Silence, telur að fjölbreytileiki fjarreikistjörnur geti villt okkur afvega þar sem tölfræðilegar líkur á tilviljunarkenndri myndun lífssameinda eru áfram hverfandi, jafnvel með miklum fjölda heima. Á sama tíma telja margir útlendingafræðingar, þar á meðal þeir frá NASA, að ekki þurfi svo mikið fyrir líf - allt sem þarf er fljótandi vatn, orkugjafi, smá kolvetni og smá tími.

En jafnvel efasemdarmaðurinn Davis viðurkennir að lokum að ólíkindasjónarmið snerta ekki möguleikann á tilvist þess sem hann kallar skuggalíf, sem byggist ekki á kolefni og próteini, heldur á gjörólíkum efna- og eðlisfræðilegum ferlum.

Lifandi sílikon?

Árið 1891 skrifaði þýski stjarneðlisfræðingurinn Julius Schneider þetta lífið þarf ekki að vera byggt á kolefni og efnasamböndum þess. Það gæti líka verið byggt á kísil, frumefni í sama hópi á lotukerfinu og kolefni, sem, eins og kolefni, hefur fjórar gildisrafeindir og er mun ónæmari en það fyrir háum hita í geimnum.

Efnafræði kolefnis er að mestu lífræn, því það er hluti af öllum grunnsamböndum „lífsins“: próteinum, kjarnsýrum, fitu, sykri, hormónum og vítamínum. Það getur haldið áfram í formi beinna og greinóttra keðja, í formi hringlaga og loftkenndra (metans, koltvísýrings). Þegar öllu er á botninn hvolft er það koltvísýringur, þökk sé plöntum, sem stjórnar kolefnishringrásinni í náttúrunni (svo ekki sé minnst á loftslagshlutverk þess). Lífrænar kolefnissameindir eru til í náttúrunni í einu formi snúnings (chirality): í kjarnsýrum eru sykur aðeins hægsnúnar, í próteinum, amínósýrum - snúnings snúningi. Þessi eiginleiki, sem hefur ekki enn verið útskýrður af vísindamönnum í prebiotic heiminum, gerir kolefnissambönd mjög sértæk fyrir viðurkenningu annarra efnasambanda (til dæmis kjarnsýrur, kjarnsýrandi ensím). Efnatengin í kolefnissamböndum eru nægilega stöðug til að tryggja langlífi þeirra, en orkumagn brota þeirra og myndunar tryggir efnaskiptabreytingar, niðurbrot og nýmyndun í lifandi lífveru. Að auki eru kolefnisatóm í lífrænum sameindum oft tengd með tví- eða jafnvel þrítengjum, sem ákvarðar hvarfgirni þeirra og sérhæfni efnaskiptahvarfa. Kísill myndar ekki fjölatóma fjölliður, það er ekki mjög hvarfgjarnt. Afurð kísiloxunar er kísil, sem tekur á sig kristallað form.

Kísill myndar (eins og kísil) varanlegar skeljar eða innri „beinagrind“ sumra baktería og einfruma. Það hefur ekki tilhneigingu til að vera chiral eða búa til ómettuð tengsl. Það er einfaldlega of efnafræðilega stöðugt til að vera sérstök byggingarefni lifandi lífvera. Það hefur reynst mjög áhugavert í iðnaði: í rafeindatækni sem hálfleiðara, sem og frumefni sem býr til hásameindasambönd sem kallast sílikon sem notuð eru í snyrtivörur, paralyf fyrir læknisaðgerðir (ígræðslu), í byggingariðnaði og iðnaði (málningu, gúmmí) ). , teygjur).

Eins og þú sérð er það ekki tilviljun eða duttlunga þróunar að jarðlíf byggist á kolefnissamböndum. Hins vegar, til að gefa kísil smá tækifæri, var tilgáta sett fram að á prebiotic tímabilinu hafi það verið á yfirborði kristallaðs kísils sem agnir með gagnstæðan kírleika skildu sig að, sem hjálpaði til við ákvörðunina um að velja aðeins eitt form í lífrænum sameindum. .

Stuðningsmenn „kísillífs“ halda því fram að hugmynd þeirra sé alls ekki fáránleg, því þessi frumefni, eins og kolefni, skapar fjögur tengsl. Ein hugmyndin er sú að kísill getur skapað samhliða efnafræði og jafnvel svipuð lífsform. Hinn frægi stjörnuefnafræðingur Max Bernstein hjá rannsóknarhöfuðstöðvum NASA í Washington, D.C., bendir á að ef til vill sé leiðin til að finna kísil geimvera líf að leita að óstöðugum, orkumiklum kísilsameindum eða strengjum. Hins vegar lendum við ekki í flóknum og traustum efnasamböndum sem byggjast á vetni og kísil eins og raunin er með kolefni. Kolefniskeðjur eru til staðar í lípíðum, en svipuð efnasambönd sem innihalda sílikon verða ekki fast. Þó að efnasambönd kolefnis og súrefnis geti myndast og brotnað í sundur (eins og þau gera í líkama okkar allan tímann), þá er kísill öðruvísi.

Aðstæður og umhverfi pláneta í alheiminum eru svo fjölbreytt að mörg önnur efnasambönd væru besti leysirinn fyrir byggingarefni við aðrar aðstæður en við þekkjum á jörðinni. Líklegt er að lífverur með sílikon sem byggingareiningu muni sýna mun lengri líftíma og viðnám gegn háum hita. Hins vegar er ekki vitað hvort þær geti farið í gegnum stig örvera yfir í lífverur af æðri gráðu, sem geta til dæmis þróað skynsemi og þar með siðmenningu.

Það eru líka hugmyndir um að sum steinefni (ekki bara þau sem eru byggð á sílikoni) geymi upplýsingar - eins og DNA, þar sem þau eru geymd í keðju sem hægt er að lesa frá einum enda til annars. Hins vegar gæti steinefnið geymt þau í tvívídd (á yfirborði þess). Kristallar „vaxa“ þegar ný skelatóm birtast. Þannig að ef við mölum kristalinn og hann byrjar að vaxa aftur, þá verður það eins og fæðing nýrrar lífveru og upplýsingar geta borist frá kynslóð til kynslóðar. En er æxlunarkristallinn lifandi? Hingað til hafa engar vísbendingar fundist um að steinefni geti sent „gögn“ á þennan hátt.

klípa af arseni

Ekki aðeins kísill vekur áhugafólk um líf sem ekki er kolefni. Fyrir nokkrum árum síðan, skýrslur um NASA-styrktar rannsóknir við Mono Lake (Kaliforníu) slógu í gegn um uppgötvun bakteríustofns, GFAJ-1A, sem notar arsen í DNA sínu. Fosfór, í formi efnasambanda sem kallast fosföt, byggir m.a. Hryggjarstykkið í DNA og RNA, sem og öðrum lífsnauðsynlegum sameindum eins og ATP og NAD, eru nauðsynlegar fyrir orkuflutning í frumum. Fosfór virðist ómissandi, en arsen, við hliðina á því í lotukerfinu, hefur mjög svipaða eiginleika og það.

Geimverur úr "War of the Worlds" - sjónræn

Áðurnefndur Max Bernstein tjáði sig um þetta og kólnaði eldmóð hans. „Niðurstaðan úr Kaliforníurannsóknunum var mjög áhugaverð, en uppbygging þessara lífvera var samt kolefnisrík. Í tilfelli þessara örvera kom arsen í stað fosfórs í byggingunni, en ekki kolefnis,“ útskýrði hann í einni af yfirlýsingum sínum til fjölmiðla. Við hinar ýmsu aðstæður sem ríkja í alheiminum er ekki hægt að útiloka að líf, sem hefur svo mikla aðlögunarhæfni að umhverfi sínu, hafi getað þróast á grundvelli annarra frumefna, en ekki kísils og kolefnis. Klór og brennisteinn geta einnig myndað langar sameindir og tengi. Það eru bakteríur sem nota brennistein í stað súrefnis fyrir umbrot sín. Við þekkjum mörg frumefni sem við ákveðnar aðstæður gætu betur en kolefni þjónað sem byggingarefni fyrir lífverur. Rétt eins og það eru mörg efnasambönd sem geta virkað eins og vatn einhvers staðar í alheiminum. Við verðum líka að muna að líklegt er að það séu efnafræðileg frumefni í geimnum sem hafa ekki enn verið uppgötvað af mönnum. Ef til vill, við ákveðnar aðstæður, getur tilvist ákveðinna frumefna leitt til þróunar svo háþróaðra lífsforma eins og á jörðinni.

Geimverur úr myndinni "Predator"

Sumir telja að geimverurnar sem við gætum kynnst í alheiminum verði alls ekki lífrænar, jafnvel þótt við skiljum lífræn efni á sveigjanlegan hátt (þ.e.a.s. tökum tillit til annarrar efnafræði en kolefnis). Það gæti verið...gervigreind. Stuart Clark, höfundur The Search for the Earth's Twin, er einn af talsmönnum þessarar tilgátu. Hann leggur áherslu á að að taka tillit til slíkra viðbragða myndi leysa mörg vandamál - til dæmis aðlögun að geimferðum eða þörf fyrir "rétt" lífsskilyrði.

Sama hversu furðulegar, fullar af óheiðarlegum skrímslum, grimmum rándýrum og tæknivæddum stóreygðum geimverum, þá kunna hugmyndir okkar um hugsanlega íbúa annarra heima hafa verið, hingað til á einn eða annan hátt í tengslum við form fólks eða dýra sem vitað er um. okkur frá jörðinni. Það virðist sem við getum aðeins ímyndað okkur það sem við tengjum við það sem við þekkjum. Svo spurningin er, getum við líka tekið eftir slíkum geimverum, sem tengjast á einhvern hátt ímyndunarafl okkar? Þetta getur verið stórt vandamál þegar við stöndum frammi fyrir einhverju eða einhverjum "alveg öðruvísi".

Við bjóðum þér að kynna þér efni málsins í.