Melyek az idegen élet fizikai, kémiai és élettani határai?

Dirk Schulze-Makuch asztrobiológus most publikált egy érdekes cikk a folyóiratban Élet ahol az idegen életformák lehetőségeit és határait tárja fel. Különösen két potenciális új nemzetséget vesz figyelembe, amelyek két egyedülálló bolygófülkében fejlődnek: egy Mars-stílusú bolygót, amely hidrogén-peroxid-alapú oldószer segítségével fennmaradó lényeket fogad be, és egy Titan-típusú bolygótestet, ezoterikus folyékony szénhidrogén-oldószerekkel.

Ha azt feltételezzük, hogy az életnek elég energikusnak kell lennie ahhoz, hogy fennmaradjon és továbbterjedjen, de nem annyira energikusnak, hogy a folyamat során elpusztítsa magát, akkor egy általánosított erőciklus bizonyult, amely az ionok szelektíven áteresztő membránokon, azok elektrokémiai gradiensén keresztül történő mozgásából áll. hogy meglehetősen egyetemes legyen. Ez az úgynevezett „kemioszmózis” gyakorlatilag minden élet gyökérerőműve itt a Földön, a baktériumoktól kezdve a többsejtű szervezetek mitokondriumáig és fotoszintetizáló kloroplasztikájáig. Az élet „határai” tehát azok a szélsőségek, amelyek alatt a nem szunnyadó lények tovább tudnak metabolizálni és energiát termelni.

Annak érdekében, hogy ezt az általános koncepciót világosabbá tegye, vegye figyelembe a sugárhajtómű-turbina tervezőjét, akinek feladata több energia kinyerése ugyanabból az alapvető termodinamikai ciklusból. Egyre kifinomultabb műszaki trükkök alkalmazásával (precíziós lég- és mágneses csapágyak vagy lézerrel indított égés), és egyre robusztusabb anyagok alapjának kihasználásával (hőmérséklet-tűzálló kerámia fokozott hajlékonysággal és megmunkálhatósággal) ugyanaz a Brayton-ciklus hatékonyabbá tehető. Például magasabb hőmérsékletű üzemmódban történő futtatásával. A kérdés tehát előttünk van, hogy van-e egy alapvető hatalmi körforgás - az univerzumban az élettől származó, a környezettől független platonikus -, hogyan fogjuk felismerni azt nagyon különböző helyeken?



Idegenek

Figyelembe véve a bolygó lehetséges animációs lehetőségeit, megjegyezték, hogy minden kellően fejlett kémiozmotikus geokémiát meg kell különböztetni az élettől. A sugárhajtóművek evolúciójához hasonlóan, ahogy az élet fejlődött (legalábbis itt a Földön), új trükköket fejlesztett és új anyagokat szintetizált, hogy ugyanazt az energizáló funkciót nagyobb hatékonyságúra tömörítse. Figyelembe véve a Titánhoz hasonló holdi életet, Dirk Schulze-Makuch megjegyzi, hogy ha a felületet részben nem poláros folyadékok, például metán és etán borítják, a poláris vízoldószer helyett az élet membrán biokémiája valószínűleg megfordul: a sejtek szükségszerűen kiteszik nem poláros fejcsoportok mind az oldószerhez, amelyben lebegtek, mind a saját belső oldószerükhöz.

Korábban megvitattuk az akrilnitrilből épített, fordított topológiájú membránokkal rendelkező lények lehetőségét, amelyek úszhatnak az ultrahidegben Titán metántengerei. Dirk ezzel szemben szilánok felhasználásával épített membránokat képzelt el, amelyeket szintetizálhatott volna ún kígyózási reakciók, hasonló reakciók, amelyek szintetizálták az első prototruktúrákat, hogy kiaknázzák az élet által használt, a saját mélytengeri hidrotermikus nyílásainkban kialakuló energetikai gradienseket.

De ez csak a Titan-szerű élet kezdete. Mások finomságok, beleértve a különféle cianid-nitrogén gyökök metabolizmusai potenciálisan bővelkedik. Az acetilént, a selejtezett repülőgépek felhőkarcolókká történő átalakításához felhasznált anyagot a nap UV-sugárzása hozza létre a Titan sztratoszférájában. Ezt követően lecsapódik és leesik, és energikus termékeket és nyersanyagokat szállít a felszínre a folyamat során.

Ami a Mars-szerű geoszférát illeti, még fantasztikusabb formákat képzelnek el. A hidrogén-peroxid erőteljes keverékével működő hatalmas bombázó bogárorganizmusok képesek lennének 300 métert az alacsonyabb gravitációjú bolygókon a légkörbe juttatni. Lehetetlen? Vegyük figyelembe, hogy saját bogaraink kitalálták, hogy ha 25% -os koncentrációjú hidrokinont és 10% -os hidrogén-peroxidot spriccelnek egy kitinos égéskamrába, ahol a kataláz és a peroxidáz enzim katalizátorai várnak, a dolgok gyorsan kritikussá válnak és erőteljesen forrnak ki a hátuljukból. Most képzelje el, milyen organizmusok jöhetnek létre, ha citoplazmájukat kezdettől fogva hidrogén-peroxidból állítják elő. A közelmúltban végzett Viking Lander biológiai kísérletek adatai alapján több kutató azt sugallta, hogy egy ilyen peroxiplazma a pályán a Mars körülményekhez hasonlóan megfelelő lenne.

A víz-hidrogén-peroxid citoplazma ideális lenne ebben a hideg, száraz Atacama-sivatagszerű környezetben. Alacsony fagyáspontú oldószer, oxigén-, energia- és higroszkópos forrás egyben. Ez utóbbi különösen kritikus lenne a ritkán hozzáférhető víz közvetlen kivonásában a légkörből, mint ahogy ezt a földi organizmusok itt higroszkópos sókristályok felhasználásával teszik. A tortán habként Dirk egy olyan reakciókészletet vázol fel, amelynek során hidrogén-peroxidot közvetlenül fotoszintézissel lehet előállítani. A részletek lenyűgözőek, de ahhoz, hogy értékelje a teljes ötletgazdagságot, amelyet papírja végigvezet, valószínűleg magának kell mindent elolvasnia.

Copyright © Minden Jog Fenntartva | 2007es.com