Бръсначът на Окам: Алтернативният живот

Медиакафе и блогът "Бръсначът на Окам" продължават рубриката, която се надяваме да следите всеки вторник: предоставяне по лесно четаем, но пълноценен начин на различни теории от математиката, биологията, физиката и други свързани дисциплини. Продължаваме темата за произхода на живота тази седмица – след миналата седмица, в която обсъдихме защо основата на земния живот е въглеродът, сега се питаме – "Възможно ли е да има и други форми на живот":

Макар, че досега ни е известен само земният въглеродно-белтъчен-нуклеиново-воден живот, това не означава, че в безграничния Космос не може да съществуват и други форми.

Основа на живота във Вселената могат да бъдат:

  • Широко разпространените химически елементи от IV-VI група от таблицата на Менделеев (въглерод, силиций, кислород, флуор, азот, фосфор, сяра и т.н.), способни да образуват сложни молекулярни вериги и да изпълняват функциите на органични молекули.
  • Химическите съединения (амоняк NH3, смес на вода с амоняк, сероводород H2S, синилна киселина HCN, флуорен водород HF и т.д.), имащи свойството да бъдат едновременно киселина и основа, способни да станат биологични разтворители.

Амонячният живот

е втория по вероятност на разпространения след земния. Амонякът има достатъчно висока точка на топене, кипене и топлоемкост, остава течен в диапазон от температури от –77,7о С до –33,4о С при нормално налягане, а при нарастване на налягане температурата на кипене се увеличава (до +132,4о С при р = 112 атм). Океани и морета от течен амоняк (или смеси на амоняк с вода и хидроксиламин NH2OH) не по-зле от хидросферата на Земята биха смекчавали колебанията на температурите. Амонякът има някои биологични преимущества пред водата (по-нисък вискозитет, способност да разтваря органични съединения и т.н.) Но ако приемем амонякът като основа за живот, то ще се появят някои проблеми. Температурата му на кипене е двойно по-ниска от тази на водата, а повърхностното му напрежение е 3 пъти по-малко. Това означава, че амонячните форми на живот биха били доста неопределени. Във всеки случай, ако ги срещнем – ще бъдем изненадани. "Амонячният" живот може да процъфтява на относително хладни планети от земната група или планетоиди с плътни атмосфери.

Живот в други разтворители

По-малко вероятен е живот на повърхността на неголеми планети с атмосфери от дициан C2N2 и хидросфери от цианистоводородна (синилна) киселина HCN (tзамръзване = –13,4o С, tкипене = +25,6o С при р = 1 атм). В плътните атмосфери на планетите-гиганти в условията на ниски температури (от – 100o С до – 50o С) може да възникне сероводороден живот. Живот може да се появи и на повърхността на планети с плътни атмосфери от смес от газовете CS2, COS, CH4, N2, Ar, и хидросфери от сернист анхидрид SO2 (tзамръзване = – 75,5o С, tкипене= – 10,2o С при р = 1 атм).

Силициев живот

С какво е забележителен силиция?

  • втори по разпространение на Земята след кислорода. Повече от една четвърт (27,6%) от масата на земната кора се състои от силиций.
  • най-близък химичен аналог на въглерода с всички произтичащи от това последствия.
    • най-голямо разнообразие на валентност след въглерода, естествено. От другите елементи само атомите на силиция могат да се съединяват един с друг с ковалентни връзки.
    • Например, подобно на въглерод се обединява с 4 водородни атоми, аналогичен на метана, (CH4), е силициевия продукт силан, SiH4, силикатите са аналози на карбонатите и т.н.
    • И двата елемента оформят дълги вериги, или полимери.

 

Силицият образува тримерни мрежести полимери, основани на връзките Si–O–Si. Кислородът е толкова задължителен участник в силициевите вериги, колкото водорода в въглеродните.

На пръв поглед, силицият е подходящ заместник на въглерода, но какво му пречи?

Ще разберете ккато дочетете статията: "Алтернативен живот"

Вашият коментар