5 أشكال حياة خارج كوكب الأرض ممكنة علميًا
Miscellanea / / July 01, 2023
لتسقط شوفينية الكربون.
1. حياة السيليكون
أساس جميع أشكال الحياة المعروفة على الأرض هو الكربون. الحقيقة هي أن كل ذرة من ذراتها قادرة على تكوين رابطة مع أربع ذرات أخرى في نفس الوقت. هذا يجعل الكربون مناسبًا تمامًا لتشكيل سلاسل طويلة ومعقدة من الجزيئات مثل البروتينات والحمض النووي.
ولكن كيف يعتقد العلماء ، ليس هذا هو المرشح الوحيد المستحق للحصول على اللقب الفخري "مواد بناء الحياة". على الكواكب مع الظروف الفيزيائية الأخرى ، قد تعتمد الحياة على عناصر كيميائية أخرى. على سبيل المثال ، السيليكون.
إنه أحد أكثر العناصر شيوعًا في الكون. السيليكون يكون ما يقرب من 30٪ من كتلة القشرة الأرضية - يوجد 150 مرة منها على كوكبنا أكثر من الكربون. ويمكن لكل ذرة منها أن تترابط مع أربع ذرات أخرى ، لذلك يمكنها أيضًا تكوين هياكل كيميائية معقدة.
من المعروف بالفعل أن بعض الكائنات الأرضية لا تحتوي على الكربون فحسب ، بل تحتوي أيضًا على السيليكون - على سبيل المثال ، تشكل الدياتومات أحادية الخلية غلافًا واقيًا منه.
نعم ، الطحالب أحادية الخلية بصدفة حجرية - ما هو مميز عنها.
بالمناسبة هؤلاء الأطفال ينتج 20 إلى 50٪ أكسجين على كوكبنا. ومن قذائف بلايين من الدياتومات المحتضرة في قاع المحيط تصرف بنضج جبال بارتفاع 800 متر.
في مختبر في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، العلماء مُسَمًّى طفرة خاضعة للرقابة بكتيرياوجدت في الينابيع الساخنة في أيسلندا وعلمت كيفية تكوين روابط السيليكون والكربون. حتى أن هناك أسباب يعتقدأن حياة السيليكون المجهرية كانت موجودة في المراحل الأولى من تطور الأرض ، ولكن بعد ذلك حل محلها أسلافنا القائمون على الكربون.
صحيح ، إذا كان كائن حي متعدد الخلايا مصنوع بالكامل من السيليكون موجودًا في العالم ، فسيكون لدينا الكثير بالنسبة له. بارد، وسوف تتحجر. ولكن في الظروف الأكثر دفئًا ، على الكواكب ذات السطح الساخن والضغط العالي مثل كوكب الزهرة ، فإن مثل هذا المخلوق سيشعر براحة تامة.
2. الحياة على أساس الزرنيخ
يبدو انه، الزرنيخ - من أشهر السموم في العالم. في الواقع ، هذا العنصر له اسمه تلقى لأنهم سمموا الفئران والجرذان. لكنها قادرة تمامًا على تكوين بوليمرات حيوية معقدة.
للزرنيخ خواص كيميائية مشابهة للفوسفور وهو قادر نظريًا على أداء وظائف هذا الأخير في بناء الحمض النووي. وبالنسبة لبعض الكائنات الأرضية ، أكسيد الزرنيخ بجرعات صغيرة ربما أن تكون مفيدة ومغذية للغاية. على سبيل المثال ، يعتبر دواء علاج كيميائي معتمدًا وفعالًا لعلاج ابيضاض الدم النخاعي الحاد.
تم العثور على المركبات العضوية الزرنيخ مثل الزرنيخ والزرنيخولين في العديد من الكائنات البحرية: الأسماك والطحالب والرخويات والفطريات. وهم بخير.
والعديد الفطر عموما تنتج و جمع الزرنيخ في مجرى حياته. حتى الفطر الصالح للأكل مسحوق! قد يتسمم الشخص الذي ذاق الفطر القديم. لكن الشباب ليس لديهم الوقت حتى الآن لإنتاج ما يكفي من السموم.
ستيفن بينر ، عالم الكيمياء الحيوية ، مؤسسة التطور الجزيئي التطبيقي المطالباتأن زيادة تفاعل الزرنيخ ، مما يؤثر سلبًا على استقرار الجزيئات البيولوجية في درجة حرارة الغرفة ، قد تكون مفيدة إذا كان يجب عليهم أداء وظائفهم حيث بارد. على سبيل المثال ، كما هو الحال على قمر زحل تيتان. لذلك ، يمكن أن توجد مثل هذه الحياة على الكواكب الباردة البعيدة عن نجومها.
بالمناسبة ، الزرنيخ ليس السم الوحيد الذي يمكن أن يشكل خلايا الكائنات الحية. تستخدم بعض الكائنات الحية الدقيقة بشكل عام السيانيد في عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها. العلماء يعتقدأن سيانيد الهيدروجين يمكن أن يكون حافزًا للتكوين الحياة على الارض، لأنه يشارك في تكوين الأدينين ، أحد مكونات الحمض النووي الريبي.
3. حياة الميثان
بالمناسبة ، منذ أن تذكرنا تيتان. على هذا القمر الصناعي من زحل توجد بحار وبحيرات ، لكنها ليست مليئة بالمياه ، مثلنا ، ولكن بالميثان. العلماء يعتبرأنه قادر على دعم الحياة من خلال العمل كمذيب - أي يؤدي نفس الوظيفة التي حصل عليها كوكبنا H2O القديم الجيد.
لا تحتاج الكائنات التي تسبح في محيطات الميثان إلى الأكسجين ولا تحتاج إلى الاقتراب من الشمس.
يمكن أن تتكون أغشية الخلايا الخاصة بهم من جزيئات النيتروجين والكربون والهيدروجين. سيكون التمثيل الغذائي لديهم هادئًا بطيء، حتى لا يستمر تطور غاز الميثان بالسرعة نفسها على الأرض.
أنت تجلس لنفسك ، وتأكل الهيدروكربونات المعقدة ، وتستنشق الهيدروجين ، وتقطير الإيثان والأسيتيلين في غاز الميثان عن طريق تقليل التفاعلات ولا تهب أنفاسك. ويمكن تصنيع نظير الحمض النووي من أي استرات. تمام.
الشيء الرئيسي هو أن لم يصل لم تبدأ جميع أنواع أشكال الحياة القائمة على الكربون في ضخ الميثان من محيطاتك إلى ناقلات لملء السيارات في مكان ما على الأرض.
4. حياة كبريتيد الهيدروجين
على الأرض ، الماء هو مصدر الحياة. تستخدمه أجسامنا كمذيب ضروري لجميع التفاعلات الكيميائية تقريبًا التي تولد الطاقة للحفاظ على وظائف الجسم. لهذا السبب متى البحث عن الكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن ، أولاً وقبل كل شيء ، حاول تحديد ما إذا كان هناك ماء هناك.
لكن ، من الناحية النظرية ، لا يقتصر التطور على H2O واحد. من وجهة نظر الكيمياء ، أقرب نظير للماء يكون كبريتيد الهيدروجين غاز عديم اللون له رائحة كريهة من البيض الفاسد. يتكون أيضًا من ثلاث ذرات وهو أيضًا مذيب جيد. على الرغم من أن الماء سيكون أضعف.
يحتوي قمر المشتري Io على قدر كبير من كبريتيد الهيدروجين ، ويمكن أن يكون في شكل سائل على مسافة قصيرة من السطح. عالم الأحياء الفلكية ديرك شولز-ماكوه مقترحأن هذا أساس جيد للحياة ، والتي يمكن أن تلعب نفس دور الماء على الأرض. مصدر كبريتيد الهيدروجين على مثل هذا الكوكب سيكون البراكين.
هل يمكنك أن تتخيل ماذا ستخبرك المخلوقات ، المكونة من كبريتيد الهيدروجين ، إذا سافرت إلى كوكبها وبدأت اللعب بالمباريات؟
في الواقع ، ليسوا خائفين للغاية ، لأنه لا يوجد أكسجين ضروري للاحتراق في غلافهم الجوي. بدلا من ذلك ، الكائنات الحية المحتملة التي تسكن الكواكب أو الأقمار مثل آيو سوف يتنفس أحادي أكسيد الكبريت ، والذي سيعمل بشكل مشابه لـ O2.
5. حياة الأمونيا
كبريتيد الهيدروجين ليس البديل الوحيد للماء. الأمونيا خيار جيد أيضًا. إنه شائع للغاية في الكون ، وهو قادر على إذابة العديد من المعادن والجزيئات العضوية. صحيح ، عند ملامسته للأكسجين ، يشتعل بسهولة ، لذلك من المرجح أن تكون حياة الأمونيا لاهوائية - أي بدون O2 الخاص بك.
يمكن الأمونيا يخرج في صورة سائلة عند درجة حرارة -77.7 إلى -33.3 درجة مئوية ، مما يعني أنه سيكون قادرًا على إعطاء الحياة للكائنات الحية على الكواكب البعيدة تمامًا عن نجومها. بالإضافة إلى ذلك ، يصبح سائلاً عند الضغط العالي ودرجة الحرارة.
يمكن أن تحدث هذه الأمونيا ، على سبيل المثال ، في جو كوكب المشتري. فرضيات حول تحلق بأشكال الحياة على عملاق غازي بدون سطح صلب أعربت في السبعينيات ، عالم الفلك كارل ساجان. كان لديه هذه البالونات الهيدروجينية العائمة بحجم مدينة.
من المرجح أن يكون لمخلوقات الأمونيا عمليات أيض بطيئة وعمر طويل. لكن تطورها سيكون بطيئًا أيضًا. من ناحية أخرى ، درجات حرارة منخفضة مسموح هل تمتص هذه المخلوقات المواد الكيميائية غير المستقرة بدرجة كبيرة في درجات حرارة الأرض.
من المرجح أن تبدو أشكال حياة الأمونيا مزعجة لنا ، لأنها ستشتم رائحتها مثل بول القطط. ومع ذلك ، في درجات حرارة الأرض ، كان من الممكن أن يتبخر الزملاء الفقراء على الفور تقريبًا - بالمعنى الحرفي للكلمة.
اقرأ أيضا🧐
- كيف يمكن أن يبدو الفضائيون ولماذا قد لا يكونون بالضرورة مختلفين عنا
- "يجب أن تكون السماء بأكملها في صحون طائرة ، ولكن لا يوجد شيء مثلها": مقابلة مع عالم الفيزياء الفلكية سيرجي بوبوف
- 12 سببًا لماذا لم نلتقي بأجانب بعد