Kako izgledaju vanzemaljci?

Imamo li razloga i pravo očekivati ​​da vanzemaljci budu poput nas? Može se pokazati da su sličniji našim precima. Veliki-veliki i mnogo puta veliki, preci.

Matthew Wills, paleobiolog sa Sveučilišta Bath u Velikoj Britaniji, nedavno je bio u iskušenju da pogleda moguću strukturu tijela mogućih stanovnika izvansolarnih planeta. U kolovozu ove godine u časopisu phys.org podsjetio je da je tijekom tzv. Tijekom kambrijske eksplozije (nagli procvat vodenog svijeta prije oko 542 milijuna godina) fizička struktura organizama bila je iznimno raznolika. U to je vrijeme, na primjer, živjela opabinia - životinja s pet očiju. Teoretski, moguće je zaključiti razumnu vrstu s upravo takvim brojem organa vida. Tih dana postojao je i Dinomis nalik cvijetu. Što ako Opabinia ili Dinomischus imaju reproduktivni i evolucijski uspjeh? Dakle, postoji razlog vjerovati da vanzemaljci mogu biti dijametralno različiti od nas, a u isto vrijeme na neki način biti bliski.

Suočavaju se potpuno različiti pogledi na mogućnost života na egzoplanetima. Netko bi želio život u svemiru vidjeti kao univerzalan i raznolik fenomen. Drugi upozoravaju na pretjerani optimizam. Paul Davies, fizičar i kozmolog na Državnom sveučilištu Arizona i autor knjige The Eerie Silence, smatra da nas obilje egzoplaneta može zavarati, budući da je statistička vjerojatnost nasumične formacije životnih molekula zanemariva čak i s velikim brojem svjetova. U međuvremenu, mnogi egzobiolozi, uključujući i one iz NASA-e, smatraju da za život nije potrebno toliko – sve što je potrebno je tekuća voda, izvor energije, nešto ugljikovodika i malo vremena.

Ali čak i skeptik Davis na kraju priznaje da se razmatranja nevjerojatnosti ne tiču ​​mogućnosti postojanja onoga što on naziva sjenovitim životom, koji se ne temelji na ugljiku i proteinu, već na potpuno različitim kemijskim i fizikalnim procesima.

Živi silicij?

To je 1891. napisao njemački astrofizičar Julius Schneider život se ne mora temeljiti na ugljiku i njegovim spojevima. Također bi se mogao temeljiti na siliciju, elementu u istoj skupini periodnog sustava kao i ugljik, koji, kao i ugljik, ima četiri valentna elektrona i mnogo je otporniji od njega na visoke temperature svemira.

Kemija ugljika je uglavnom organska, jer je dio svih osnovnih spojeva "života": proteina, nukleinskih kiselina, masti, šećera, hormona i vitamina. Može se odvijati u obliku ravnih i razgranatih lanaca, u obliku cikličkih i plinovitih (metan, ugljični dioksid). Uostalom, upravo ugljični dioksid, zahvaljujući biljkama, regulira kruženje ugljika u prirodi (da ne spominjemo njegovu klimatsku ulogu). Molekule organskog ugljika postoje u prirodi u jednom obliku rotacije (kiralnosti): u nukleinskim kiselinama šećeri su samo desnorotirajući, u proteinima, aminokiseline - lijevo. Ova značajka, koju istraživači prebiotičkog svijeta još nisu objasnili, čini spojeve ugljika izuzetno specifičnima za prepoznavanje od strane drugih spojeva (na primjer, nukleinskih kiselina, nukleolitičkih enzima). Kemijske veze u ugljikovim spojevima dovoljno su stabilne da im osiguraju dugovječnost, ali količina energije njihovog raskida i stvaranja osigurava metaboličke promjene, razgradnju i sintezu u živom organizmu. Osim toga, atomi ugljika u organskim molekulama često su povezani dvostrukim ili čak trostrukim vezama, što određuje njihovu reaktivnost i specifičnost metaboličkih reakcija. Silicij ne stvara poliatomske polimere, nije jako reaktivan. Produkt oksidacije silicija je silicij, koji poprima kristalni oblik.

Silicij tvori (poput silicija) trajne ljuske ili unutarnje "kosture" nekih bakterija i jednostaničnih stanica. Nema tendenciju biti kiralan ili stvarati nezasićene veze. Jednostavno je previše kemijski stabilan da bi bio specifičan građevni blok živih organizama. Pokazao se vrlo zanimljivim u industrijskim primjenama: u elektronici kao poluvodič, kao i kao element koji stvara visokomolekularne spojeve zvane silikoni koji se koriste u kozmetici, parafarmaceutskim proizvodima za medicinske zahvate (implantati), u građevinarstvu i industriji (boje, gume ). , elastomeri).

Kao što vidite, nije slučajnost ili hir evolucije da se zemaljski život temelji na spojevima ugljika. No, da bi silicij dao malo šanse, pretpostavljeno je da su se u prebiotskom razdoblju upravo na površini kristalnog silicija odvajale čestice suprotnog kiraliteta, što je pomoglo u odluci da se izabere samo jedan oblik u organskim molekulama. .

Pobornici "silicijskog života" tvrde da njihova ideja nije nimalo apsurdna, jer ovaj element, poput ugljika, stvara četiri veze. Jedan koncept je da silicij može stvoriti paralelnu kemiju, pa čak i slične oblike života. Poznati astrokemičar Max Bernstein iz NASA-inog istraživačkog stožera u Washingtonu DC ističe da je možda način da se pronađe silicij izvanzemaljskog života traženje nestabilnih, visokoenergetskih molekula ili žica silicija. Međutim, ne susrećemo složene i čvrste kemijske spojeve na bazi vodika i silicija, kao što je to slučaj s ugljikom. Ugljični lanci prisutni su u lipidima, ali slični spojevi koji uključuju silicij neće biti čvrsti. Dok se spojevi ugljika i kisika mogu formirati i raspasti (kao što se to stalno događa u našim tijelima), silicij je drugačiji.

Uvjeti i okolina planeta u svemiru toliko su raznoliki da bi mnogi drugi kemijski spojevi bili najbolje otapalo za građevinski element u uvjetima drugačijim od onih koje poznajemo na Zemlji. Vjerojatno je da će organizmi sa silicijem kao građevnim blokom pokazati mnogo duži životni vijek i otpornost na visoke temperature. Međutim, ne zna se hoće li oni moći prijeći kroz stadij mikroorganizama u organizme višeg reda, sposobne, na primjer, za razvoj razuma, a time i civilizacije.

Postoje i ideje da neki minerali (ne samo oni na bazi silicija) pohranjuju informacije – poput DNK, gdje su pohranjeni u lancu koji se može čitati s jednog kraja na drugi. Međutim, mineral ih je mogao pohraniti u dvije dimenzije (na svojoj površini). Kristali "rastu" kada se pojave novi atomi u ljusci. Dakle, ako smoljemo kristal i on ponovno počne rasti, to će biti kao rođenje novog organizma, a informacije se mogu prenositi s koljena na koljeno. Ali je li kristal koji se reproducira živ? Do danas nisu pronađeni dokazi da minerali mogu prenositi "podatke" na ovaj način.

prstohvat arsena

Ne samo silicij uzbuđuje ljubitelje života bez ugljika. Prije nekoliko godina, izvješća o istraživanju koje je financirala NASA u Mono Lakeu (Kalifornija) izazvala su potres o otkriću bakterijskog soja, GFAJ-1A, koji koristi arsen u svojoj DNK. Fosfor, u obliku spojeva zvanih fosfati, između ostalog gradi. Okosnica DNA i RNA, kao i druge vitalne molekule kao što su ATP i NAD, bitne su za prijenos energije u stanicama. Čini se da je fosfor nezamjenjiv, ali arsen, pored njega u periodnom sustavu, ima vrlo slična svojstva.

Vanzemaljci iz "Rata svjetova" - vizualizacija

Prokomentirao je to spomenuti Max Bernstein, koji je ohladio svoj entuzijazam. “Rezultat kalifornijskih studija bio je vrlo zanimljiv, ali je struktura tih organizama još uvijek bila ugljična. U slučaju ovih mikroba, arsen je zamijenio fosfor u strukturi, ali ne i ugljik”, objasnio je u jednoj od svojih izjava za medije. U različitim uvjetima koji vladaju u svemiru, ne može se isključiti da se život, tako vrlo prilagodljiv svom okruženju, mogao razviti na temelju drugih elemenata, a ne silicija i ugljika. Klor i sumpor također mogu formirati duge molekule i veze. Postoje bakterije koje za svoj metabolizam koriste sumpor umjesto kisika. Poznajemo mnoge elemente koji bi pod određenim uvjetima mogli bolje od ugljika poslužiti kao građevinski materijal za žive organizme. Baš kao što postoje mnogi kemijski spojevi koji mogu djelovati poput vode negdje u svemiru. Također moramo zapamtiti da u svemiru vjerojatno postoje kemijski elementi koje čovjek još nije otkrio. Možda, pod određenim uvjetima, prisutnost određenih elemenata može dovesti do razvoja tako naprednih oblika života kao na Zemlji.

Vanzemaljci iz filma "Predator"

Neki vjeruju da vanzemaljci koje možemo susresti u svemiru uopće neće biti organski, čak i ako organsko razumijemo na fleksibilan način (tj. uzmemo u obzir kemiju osim ugljika). Mogla bi biti… umjetna inteligencija. Stuart Clark, autor knjige The Search for the Earth's Twin, jedan je od zagovornika ove hipoteze. Naglašava da bi se uvažavanjem takvih nepredviđenih situacija riješili mnogi problemi – primjerice, prilagodba na svemirska putovanja ili potreba za “pravim” uvjetima za život.

Bez obzira koliko su bizarne, pune zlokobnih čudovišta, okrutnih grabežljivaca i tehnološki naprednih izvanzemaljaca velikih očiju, naše ideje o potencijalnim stanovnicima drugih svjetova do sada na ovaj ili onaj način bile povezane s oblicima ljudi ili životinja za koje se zna nas sa Zemlje. Čini se da možemo samo zamisliti ono što povezujemo s onim što znamo. Dakle, pitanje je, možemo li i mi primijetiti samo takve vanzemaljce, nekako povezane s našom maštom? To može biti veliki problem kada smo suočeni s nečim ili nekim „potpuno drugačijim“.

Pozivamo vas da se upoznate s temom broja u.