Неуглеродные формы жизни
Все живое на отечественной планете складывается из углерода, кислорода, серы и фосфора. Но это не свидетельствует, что на вторых планетах не существует жизнь на базе совсем вторых соединений.
Так, на базе кремния жизнь существует на значительно более тёплых планетах, чем Почва.
Неуглеродная форма судьбы в представлении живописца
©Flickr
Кремний + кислород
Главным претендентом на роль структурообразующего атома в другой биохимии считается кремний. Он находится в той же группе периодической совокупности, что и углерод, исходя из этого свойства их похожи.
Но атомы кремния имеют больший радиус и большую массу, они сложнее образуют ковалентную сообщение, и это может помешать образованию полимеров (класс полимеров, что встречается в природе в естественном виде и входит в состав живых организмов: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, лигнин – NS). Помимо этого, соединения кремния не столь разнообразны, как соединения углерода.
Одновременно с этим, к примеру, водорода и соединения кремния – силаны – являются более жаропрочными, чем углеродно-водородные соединения. Исходя из этого ученые считают, что кремниевая судьба существует на планетах, средняя температура которых существенно превышает земную.
В этом случае природным растворителем должна быть не животворящая для землян вода, а соединения с более большой температурой плавления и кипения.
В декабре 2010 года исследователь из NASA Astrobiology Research Фелиса Вольфе-Симон сказала об открытии бактерии GFAJ-1 из рода Halomonadaceae, талантливой при определенных условиях заменять фосфор мышьяком.
Соединения кремния, как полагают, кроме этого должны быть более устойчивыми к серной кислоте. А вот по отношению к вторым средам кремниевые соединения считаются менее устойчивыми если сравнивать с углеродными.
Азот + фосфор
Подобно углероду, фосфор может составлять цепочки из атомов, каковые, в принципе, имели возможность бы образовывать сложные макромолекулы, если бы он не был таким активным. Но, в комплексе с азотом вероятен вариант образования более сложных ковалентных связей, что делает вероятным и происхождение громадного разнообразия молекул, включая кольцевые структуры.
В атмосфере отечественной планеты около 78% азота, но в силу инертности двухатомного азота энергетическая «цена» образования трехвалентной связи через чур высока. Одновременно с этим кое-какие растения смогут связывать азот из земли в симбиозе с анаэробными бактериями, каковые живут в их корневой совокупности.
В случае если в воздухе будет находиться большое количество диоксида азота либо аммиака, доступность азота будет выше. Помимо этого, воздух экзопланет возможно насыщена и другими оксидами азота.
В аммиачной атмосфере растения, молекулы которых складываются из азота и фосфора, приобретали бы азот из воздуха, а фосфор – из земли. Клетки их окисляли бы аммиак чтобы образовать аналоги моносахаридов, а водород выделялся бы как побочный продукт.
Исходя из этого животные при таких условиях будут вдыхать водород, расщепляя аналоги полисахаридов до фосфора и аммиака. Так, энергетические цепочки формировались бы в обратной последовательности если сравнивать с тем, что мы замечаем на Земле (на отечественной планете в этом случае был бы распространен метан).
Авторское представление об экзопланете,
на которой аммиак делает функцию воды
©Ittiz
Азот + водород
Сравнительно не так давно, по словам теоретика-кристаллографа, химика, физика и материаловеда, популяризатора науки Артема Оганова, их несколько установила одну занимательную изюминку водорода и соединений азота. Стало известно, что сжатые азотоводороды смогут давать значительно более разнообразную химию, нежели углеводороды (причем эти соединения существуют в термодинамически стабильном состоянии).
А ведь как раз разнообразие углеводородов, как было сообщено выше, дает нам такую биологическую вариативность.
В это же время азотоводородов во Вселенной довольно много. Так, планеты Нептун и Уран на 8% складываются из аммиака (относящегося к несложным азотоводородам), которого в том месте намного больше, чем на Земле.
Кроме всего водорода и прочего соединения азота имеют низкую температуру плавления, которая растет с давлением (как и температура в недрах планет).
«Для ковалентных соединений азота с весьма сильными направленными связями также будет характерна метастабильность – иными словами, кроме того, что под давлением имеется очень много стабильных соединений, в том месте еще будет фактически неограниченное число метастабильных соединений, – пишет Артем Оганов. – А вдруг в том направлении начать додавать другие атомы: кислород, серу, – то химическое разнообразие превысит разнообразие органической химии. Это та область химии, которую мы до тех пор пока что фактически не знаем и которая вышла из отечественных расчетов».
Вероятна ли жизнь на таких планетах, как Нептун и Уран? Неизвестно. «Потенциальная проблема заключается в том, что время судьбы метастабильных соединений в планетных условиях (давления и высокие температуры) может оказаться не хватает продолжительным», – заключает химик.
Источник: naked-science.ru
Что в случае если заменить в теле углерод на кремний? Вопрос науки. Химия судьбы
