Астрономия без телескоп - защо въглерод?

Pin
Send
Share
Send

Миналата седмица е AWAT Защо вода? възприели подхода, като признали, че въпреки че са налични многобройни разтворители за поддържане на извънземни биохимии, водата вероятно е най-разпространеният биологичен разтворител там - само въз основа на чистото й изобилие. Той също така има полезни химически характеристики, които биха били благоприятни за извънземните биохимии - особено когато течната му фаза се намира в по-топла температурна зона от всеки друг разтворител.

Можем да ограничим броя на възможните разтворени вещества вероятно да се включат в биохимична дейност, ако приемем, че животът (особено сложен и потенциално интелигентен живот) ще се нуждае от структурни компоненти, които са химически стабилни в разтвора и могат да поддържат структурната си цялост при наличието на малки промени в околната среда, като промени в температурата, налягането и киселинност.

Въпреки че ДНК често се обсъжда като основен компонент от живота на Земята, може да се каже, че самоумножаващата се биохимия дойде по-късно. Молекулната машина, която поддържа разграждането на въглехидратите, използва сравнително неусложнени карбоксилни киселини и фосфолипидни мембрани - въпреки че целият процес днес се улеснява от сложни протеини, които е малко вероятно да са възникнали спонтанно. Съществува актуален дебат дали животът е възникнал като репликация или метаболизъм - или дали двете системи са възникнали отделно преди да се обединят заедно в симбиотичен съюз.

Във всеки случай, въпреки че могат да бъдат възможни разнообразни биохимични дребни мащаби, със или без въглерод - изглежда, че структурата на организмите от всякакъв съществен размер ще трябва да бъде изградена с помощта на полимери - които са големи молекулни структури, изградени от съединяването на по-малки единици.

На Земята имаме протеини, изградени от аминокиселини, ДНК, изградени от нуклеотиди и дезоксирибозни захари - както и различни полизахариди (например целулоза или гликоген), изградени от прости захари. Само с микроскопични биохимични машини, способни да изграждат тези малки единици и след това да ги свързват заедно - можете да изградите организми в мащаба на сините китове.

Въглеродът е изключително универсален при свързването на различни елементи - способен да образува повече съединения, отколкото всеки друг елемент, който сме наблюдавали досега. Освен това е по-обилно, че следващият полимерен претендент - силиций - и си струва да се има предвид, че на Земята, въпреки че силицият е нетипично 900 пъти по-обилен от въглерода, но все пак в крайна сметка има минимална роля в биохимията на Земята. Борът е друг елементарен кандидат, също много добър в изграждането на полимери, но Борът е сравнително рядък елемент във Вселената.

На тази основа изглежда разумно да се предполага, че ако някога срещнем макроскопична извънземна форма на живот - със структурна цялост, достатъчна, за да ни позволи да се ръкуваме - най-вероятно ще има предимно въглеродна структура.

Въпреки това, в този сценарий вероятно ще бъдете посрещнати с озадачена заявка защо търсите тактилно обвързване между съответните си подвижни сензорни придатъци. Може да е по-подходящо да предложите да допълвате разтворителите на новия си извънземен приятел с малко нагрята вода, смесена с азот, кислород, въглероден алкалоид - нещо, което наричаме кафе.

Pin
Send
Share
Send