5 buitenaardse levensvormen die wetenschappelijk mogelijk zijn
Gemengde Berichten / / July 01, 2023
Weg met het koolstofchauvinisme.
1. siliconen leven
De basis van alle levensvormen die op aarde bekend zijn, is koolstof. Het feit is dat elk van zijn atomen tegelijkertijd een binding kan vormen met vier andere atomen. Dit maakt koolstof zeer geschikt voor de vorming van lange en complexe ketens van moleculen zoals eiwitten en DNA.
Maar hoe geloven wetenschappers, dit is niet de enige waardige kandidaat voor de eretitel van 'bouwmateriaal van het leven'. Op planeten met andere fysieke omstandigheden kan het leven gebaseerd zijn op andere chemische elementen. Bijvoorbeeld silicium.
Het is een van de meest voorkomende elementen in het universum. Silicium is bijna 30% van de massa van de aardkorst - er is 150 keer meer van op onze planeet dan koolstof. En elk atoom ervan kan zich binden met vier andere, dus het kan ook complexe chemische structuren creëren.
Het is al bekend dat sommige terrestrische organismen niet alleen koolstof bevatten, maar ook silicium - eencellige diatomeeën vormen er bijvoorbeeld een beschermend omhulsel van.
Ja, eencellige algen met een stenen omhulsel - wat is er zo speciaal aan.
Deze kinderen trouwens produceren 20 tot 50% zuurstof op onze planeet. En van de schelpen van miljarden stervende diatomeeën op de oceaanbodem opgroeien bergen van 800 meter hoog.
In een laboratorium van het California Institute of Technology, wetenschappers genaamd gecontroleerde mutatie bacteriëngevonden in de warmwaterbronnen van IJsland en leerde het silicium-koolstofbindingen te vormen. Er zijn zelfs gronden gelovendat microscopisch siliciumleven bestond in de vroege stadia van de ontwikkeling van de aarde, maar toen werd vervangen door onze op koolstof gebaseerde voorouders.
Toegegeven, als er een meercellig levend wezen in de wereld bestond dat volledig van silicium was gemaakt, zouden we te veel voor hem hebben. Koud, en het zou verstenen. Maar in warmere omstandigheden, op planeten met een heet oppervlak en hoge druk zoals Venus, zou zo'n wezen zich best op zijn gemak voelen.
2. Leven op basis van arseen
Het lijkt erop dat, arseen- - een van de beroemdste vergiften ter wereld. Dit element heeft trouwens zijn naam ontvangen omdat ze muizen en ratten vergiftigden. Maar het is heel goed in staat om complexe biopolymeren te vormen.
Arseen heeft chemische eigenschappen die vergelijkbaar zijn met fosfor en is theoretisch in staat om de functies van fosfor uit te voeren bij de constructie van DNA. En voor sommige terrestrische organismen, arseenoxide in kleine doses Misschien zelfs heel nuttig en voedzaam zijn. Het is bijvoorbeeld een goedgekeurd en effectief chemotherapiemedicijn voor de behandeling van acute promyelocytische leukemie.
Organische arseenverbindingen zoals arsenobetaïne en arsenocholine worden aangetroffen in veel mariene organismen: vissen, algen, weekdieren en schimmels. En ze zijn in orde.
En veel paddenstoelen over het algemeen produceren en accumuleren arseen in de loop van zijn leven. Zelfs eetbare paddenstoelen zijn in poedervorm! Iemand die oude paddenstoelen heeft geproefd, kan vergiftigd zijn. Maar de jongen hebben nog geen tijd om genoeg gif te produceren.
Stephen Benner, biochemicus, Stichting voor Toegepaste Moleculaire Evolutie vorderingendat de verhoogde reactiviteit van arseen, die de stabiliteit van biologische moleculen negatief beïnvloedt kamertemperatuur, kan handig zijn als ze hun functies moeten uitvoeren waar Koud. Bijvoorbeeld zoals op Saturnusmaan Titan. Daarom kan dergelijk leven bestaan op koude planeten die ver van hun sterren verwijderd zijn.
Arseen is trouwens niet het enige gif dat de cellen van levende wezens kan vormen. Bepaalde micro-organismen gebruiken over het algemeen cyanide in hun metabolisme. Wetenschappers gelovendat waterstofcyanide wel eens een katalysator zou kunnen zijn voor de formatie leven op aarde, omdat het betrokken is bij de aanmaak van adenine, een van de componenten van RNA.
3. methaan leven
Trouwens, sinds we ons de Titan herinnerden. Op deze satelliet van Saturnus zijn er zeeën en meren, maar die zijn niet gevuld met water, zoals de onze, maar met methaan. Wetenschappers overwegendat het in staat is om het leven te ondersteunen door als een oplosmiddel te werken - dat wil zeggen door dezelfde functie uit te voeren die onze planeet de goede oude H2O heeft gegeven.
Wezens die in methaan oceanen zwemmen hebben geen zuurstof nodig en hoeven niet dicht bij de zon te zijn.
Hun celmembranen kunnen bestaan uit stikstof-, koolstof- en waterstofmoleculen. Hun metabolisme zal behoorlijk zijn langzaam, zodat de evolutie van methaan niet zo snel zal verlopen als op aarde.
Je zit voor jezelf, eet complexe koolwaterstoffen, ademt waterstof in, destilleert ethaan en acetyleen tot methaan door reacties te verminderen en blaast je adem niet. En een analoog van DNA kan worden gesynthetiseerd uit elke ester. Oké.
Het belangrijkste dat is niet aangekomen allerlei op koolstof gebaseerde levensvormen zijn nog niet begonnen met het pompen van methaan uit jullie oceanen in tankers om ergens op aarde auto's te vullen.
4. Waterstofsulfide leven
Op aarde is water de bron van leven. Ons lichaam gebruikt het als een oplosmiddel dat nodig is voor vrijwel alle chemische reacties die energie creëren om lichaamsfuncties te behouden. Daarom wanneer zoeken naar potentieel bewoonbare planeten, probeer allereerst te bepalen of daar water is.
Maar in theorie is evolutie niet beperkt tot één H2O. Vanuit het oogpunt van chemie, de dichtstbijzijnde analoog van water is Waterstofsulfide is een kleurloos gas met een onaangename geur van rotte eieren. Het bestaat ook uit drie atomen en is ook een goed oplosmiddel. Hoewel het water zwakker zal zijn.
Jupiters maan Io heeft vrij veel waterstofsulfide en kan op korte afstand van het oppervlak in vloeibare vorm zijn. Astrobioloog Dirk Schulze-Makuh suggereerdedat dit een goede basis is voor leven, dat dezelfde rol kan spelen als water op aarde. De bron van waterstofsulfide op zo'n planeet zouden vulkanen zijn.
Kun je je voorstellen wat de wezens, bestaande uit waterstofsulfide, je zullen vertellen als je naar hun planeet vliegt en met lucifers begint te spelen?
In feite zijn ze niet erg bang, omdat er in hun atmosfeer geen zuurstof nodig is voor verbranding. In plaats daarvan zullen potentiële organismen die planeten of manen bewonen zoals Io dat wel doen ademen zwavelmonoxide, dat op dezelfde manier zal werken als onze O2.
5. ammoniak leven
Waterstofsulfide is niet het enige alternatief voor water. Ammoniak is ook een goede optie. Het komt zeer veel voor in het universum en is in staat om veel elementaire metalen en organische moleculen op te lossen. Toegegeven, wanneer het in contact komt met zuurstof, ontbrandt het gemakkelijk, dus de levensduur van ammoniak zal hoogstwaarschijnlijk anaëroob zijn - dat wil zeggen, zonder uw O2.
ammoniak kan bestaan in vloeibare vorm bij een temperatuur van -77,7 tot -33,3 ° C, wat betekent dat het leven kan geven aan organismen op planeten die vrij ver van hun sterren verwijderd zijn. Bovendien wordt het bij hoge druk en temperatuur vloeibaar.
Dergelijke ammoniak kan bijvoorbeeld voorkomen in de atmosfeer van Jupiter. Hypotheses over vliegende levensvormen op een gasreus zonder vast oppervlak uitgedrukt in de jaren zeventig, astronoom Carl Sagan. Hij had van die drijvende waterstofballonnen ter grootte van een stad.
Ammoniake wezens zouden hoogstwaarschijnlijk een langzame stofwisseling en een lange levensduur hebben. Maar hun evolutie zou ook traag zijn. Aan de andere kant, lage temperaturen toegestaan zouden deze wezens chemicaliën absorberen die te onstabiel zijn bij aardse temperaturen.
Ammoniake levensvormen zouden ons hoogstwaarschijnlijk onaangenaam lijken, omdat ze naar kattenurine zouden ruiken. Bij aardse temperaturen zouden de arme kerels echter vrijwel onmiddellijk zijn verdampt - letterlijk.
Lees ook🧐
- Hoe buitenaardse wezens eruit kunnen zien en waarom ze niet noodzakelijkerwijs anders zijn dan wij
- "De hele lucht zou in vliegende schotels moeten zijn, maar er gaat niets boven": een interview met astrofysicus Sergei Popov
- 12 redenen waarom we nog geen aliens hebben ontmoet