5 צורות חיים מחוץ לכדור הארץ אפשריות מבחינה מדעית

1. חיי סיליקון

הבסיס של כל צורות החיים המוכרות על פני כדור הארץ הוא פחמן. העובדה היא שכל אחד מהאטומים שלו מסוגל ליצור קשר עם ארבעה אטומים אחרים בו זמנית. זה הופך את הפחמן למתאים היטב ליצירת שרשראות ארוכות ומורכבות של מולקולות כגון חלבונים ו-DNA.

אבל איך לְהֶאֱמִין מדענים, זה לא המועמד היחיד הראוי לתואר הכבוד "חומר הבניין של החיים". עַל כוכבי לכת עם תנאים פיזיים אחרים, החיים עשויים להיות מבוססים על יסודות כימיים אחרים. למשל, סיליקון.

זהו אחד היסודות הנפוצים ביותר ביקום. סִילִיקוֹן הוא כמעט 30% מהמסה של קרום כדור הארץ - יש פי 150 יותר ממנו על הפלנטה שלנו מאשר פחמן. וכל אטום שלו יכול להיקשר עם ארבעה אחרים, כך שהוא יכול גם ליצור מבנים כימיים מורכבים.

כבר ידוע שחלק מהאורגניזמים היבשתיים מכילים לא רק פחמן, אלא גם סיליקון - למשל, דיאטומים חד-תאיים יוצרים ממנו מעטפת מגן.

כן, אצות חד-תאיות עם מעטפת אבן - מה מיוחד בה.

הילדים האלה, אגב, ליצר 20 עד 50% חמצן על הפלנטה שלנו. ומקליפות של מיליארדי דיאטומים גוססים על קרקעית האוקיינוס להתבגר הרים בגובה 800 מטר.

במעבדה במכון הטכנולוגי של קליפורניה, מדענים שקוראים לו מוטציה מבוקרת בַּקטֶרִיָהנמצא במעיינות החמים של איסלנד ולימד אותה כיצד ליצור קשרי סיליקון-פחמן. יש אפילו עילה לְהֶאֱמִיןשחיי סיליקון מיקרוסקופיים היו קיימים בשלבים המוקדמים של התפתחות כדור הארץ, אבל אז הוחלפו על ידי אבותינו מבוססי הפחמן.

נכון, אם היה בעולם יצור חי רב תאי העשוי כולו מסיליקון, היה לנו יותר מדי בשבילו. קַר, וזה היה מתאבן. אבל בתנאים חמים יותר, על כוכבי לכת עם משטח חם ולחץ גבוה כמו נוגה, יצור כזה ירגיש די בנוח.

2. חיים מבוססים על ארסן

נראה כי, אַרסָן - אחד הרעלים המפורסמים ביותר בעולם. למען האמת, לאלמנט הזה יש את שמו קיבלו כי הם הרעילו עכברים וחולדות. אבל זה די מסוגל ליצור ביופולימרים מורכבים.

לארסן תכונות כימיות הדומות לזרחן והוא מסוגל תיאורטית לבצע את הפונקציות של האחרון בבניית ה-DNA. ועבור כמה אורגניזמים יבשתיים, תחמוצת ארסן במינונים קטנים אולי להיות אפילו די שימושי ומזין. לדוגמה, מדובר בתרופה כימותרפית מאושרת ויעילה לטיפול בלוקמיה פרומיאלוציטית חריפה.

תרכובות אורגניות של ארסן כמו ארסנובטאין וארסנוכולין נמצאות באורגניזמים ימיים רבים: דגים, אצות, רכיכות ופטריות. והם בסדר.

ורבים פטריות בדרך כלל לייצר ו לִצְבּוֹר ארסן במהלך חייו. אפילו פטריות מאכל הן אבקה! אדם שטעם פטריות ישנות עלול להיות מורעל. אבל לצעירים עדיין אין זמן לייצר מספיק רעל.

סטיבן בנר, ביוכימאי, הקרן לאבולוציה מולקולרית יישומית טועןהתגובתיות המוגברת של ארסן, המשפיעה לרעה על היציבות של מולקולות ביולוגיות טמפרטורת החדר, עשויה להיות שימושית אם הם חייבים לבצע את תפקידיהם היכן קַר. למשל, כמו על הירח טיטאן של שבתאי. לכן, חיים כאלה יכולים להתקיים על כוכבי לכת קרים המרוחקים מהכוכבים שלהם.

ארסן, אגב, אינו הרעל היחיד שיכול ליצור תאים של יצורים חיים. מיקרואורגניזמים מסוימים משתמשים בדרך כלל בציאניד בחילוף החומרים שלהם. מדענים לְהֶאֱמִיןשמימן ציאניד יכול בהחלט להיות זרז להיווצרות החיים עלי אדמות, מאחר שהוא מעורב ביצירת אדנין, אחד ממרכיבי ה-RNA.

3. חיי מתאן

אגב, מאז שנזכרנו בטיטאן. על הלוויין הזה של שבתאי יש ימים ואגמים, אבל הם לא מלאים במים, כמו שלנו, אלא במתאן. מדענים לשקולשהוא מסוגל לתמוך בחיים על ידי עבודה כממס - כלומר, ביצוע אותה פונקציה שהכוכב שלנו קיבל את H2O הישן והטוב.

יצורים השוחים באוקיינוסים מתאן אינם זקוקים לחמצן ואינם צריכים להיות קרובים לשמש.

קרומי התא שלהם יכולים להיות מורכבים ממולקולות חנקן, פחמן ומימן. חילוף החומרים שלהם יהיה די לְהַאֵט, כך שהתפתחות המתאן לא תתקדם במהירות כמו על כדור הארץ.

אתה יושב לעצמך, אוכל פחמימנים מורכבים, שואף מימן, מזקק אתאן ואצטילן למתאן על ידי הפחתת תגובות ולא נושף. וניתן לסנתז אנלוג של DNA מכל אסטרים. בסדר.

העיקר ש לא הגיע כל מיני צורות חיים המבוססות על פחמן לא התחילו לשאוב מתאן מהאוקיינוסים שלכם למכליות כדי למלא מכוניות איפשהו על פני כדור הארץ.

4. חיי מימן גופרתי

על פני כדור הארץ, המים הם מקור החיים. הגוף שלנו משתמש בו כממס הדרוש כמעט לכל התגובות הכימיות היוצרות אנרגיה לשמירה על תפקודי הגוף. בגלל זה מתי מחפש כוכבי לכת שעלולים למגורים, קודם כל, נסו לקבוע אם יש שם מים.

אבל, בתיאוריה, האבולוציה אינה מוגבלת ל-H2O אחד. מנקודת מבט של כימיה, האנלוג הקרוב ביותר של מים הוא מימן גופרתי הוא גז חסר צבע עם ריח לא נעים של ביצים רקובות. הוא גם מורכב משלושה אטומים והוא גם ממס טוב. למרות שהמים יהיו חלשים יותר.

בירח Io של צדק יש די הרבה מימן גופרתי, והוא יכול להיות בצורה נוזלית במרחק קצר מפני השטח. אסטרוביולוג דירק שולצה-מקוה מוּצָעשזהו בסיס טוב לחיים, שיכולים למלא תפקיד זהה למים על פני כדור הארץ. המקור למימן גופרתי על כוכב לכת כזה יהיה הרי געש.

האם אתה יכול לדמיין מה היצורים, המורכבים ממימן גופרתי, יגידו לך אם תטוס לכוכב שלהם ותתחיל לשחק עם גפרורים?

למעשה, הם לא מאוד מפחדים, כי באטמוספירה שלהם אין חמצן הדרוש לבעירה. במקום זאת, אורגניזמים פוטנציאליים המאכלסים כוכבי לכת או ירחים כמו איו לִנְשׁוֹם חד תחמוצת הגופרית, שיתפקד בדומה ל-O2 שלנו.

5. חיי אמוניה

מימן גופרתי אינו החלופה היחידה למים. אמוניה היא גם אפשרות טובה. הוא נפוץ ביותר ביקום, מסוגל להמיס מתכות יסודיות ומולקולות אורגניות רבות. נכון, כאשר הוא במגע עם חמצן, הוא מתלקח בקלות, כך שסביר להניח שחיי האמוניה יהיו אנאירוביים - כלומר בלי ה-O2 שלך.

פחית אמוניה קיימים בצורה נוזלית בטמפרטורה של -77.7 עד -33.3 מעלות צלזיוס, מה שאומר שהוא יוכל לתת חיים לאורגניזמים על כוכבי לכת שנמצאים די רחוק מהכוכבים שלהם. בנוסף, הוא הופך לנוזל בלחץ ובטמפרטורה גבוהים.

אמוניה כזו יכולה, למשל, להתרחש באטמוספירה של צדק. השערות על צורות חיים מעופפות על ענקית גז ללא משטח מוצק הביע עוד בשנות ה-70, האסטרונום קרל סייגן. היו לו בלוני מימן צפים בגודל של עיר.

סביר להניח שליצורים אמוניה יהיו חילוף חומרים איטי ותוחלת חיים ארוכה. אבל גם ההתפתחות שלהם תהיה איטית. מצד שני, טמפרטורות נמוכות מוּתָר האם היצורים האלה יספגו כימיקלים שאינם יציבים מדי בטמפרטורות כדור הארץ.

ככל הנראה צורות חיים של אמוניה ייראו לנו לא נעימות, כי הן מריחות כמו שתן של חתול. עם זאת, בטמפרטורות יבשתיות, המסכנים היו מתאדים כמעט מיד - תרתי משמע.