Шетелдіктер неге ұқсайды?

Шетелдіктер біз сияқты болады деп күтуге негіз бен құқығымыз бар ма? Олар біздің ата-бабаларымызға көбірек ұқсас болып шығуы мүмкін. Ұлы-ұлы және сан рет ұлы, бабалар.

Жақында Ұлыбританиядағы Бат университетінің палеобиологы Мэттью Уиллс күннен тыс планета тұрғындарының ықтимал дене құрылымын қарастырғысы келді. Осы жылдың тамыз айында ол phys.org журналында деп аталатын кезінде еске алды. Кембрий жарылысы кезінде (шамамен 542 миллион жыл бұрын судағы тіршіліктің кенеттен гүлденуі) организмдердің физикалық құрылымы өте әртүрлі болды. Ол кезде, мысалы, опабиния - бес көзді жануар өмір сүрді. Теориялық тұрғыдан алғанда, көру мүшелерінің дәл осындай санымен ақылға қонымды түрді шығаруға болады. Ол заманда гүлге ұқсас Диномия да бар еді. Егер Опабиния немесе Диномичус репродуктивті және эволюциялық табысқа ие болса ше? Демек, шетелдіктер бізден диаметральді түрде ерекшеленуі мүмкін және сонымен бірге қандай да бір жолмен жақын болуы мүмкін деуге негіз бар.

Экзопланеталарда өмір сүру мүмкіндігі туралы мүлдем басқа көзқарастар соқтығысады. Біреу ғарыштағы өмірді әмбебап және алуан түрлі құбылыс ретінде көргісі келеді. Басқалары тым оптимизм туралы ескертеді. Пол Дэвис, Аризона мемлекеттік университетінің физигі және космологы және «Қорқынышты тыныштық» кітабының авторы, экзопланеталардың көптігі бізді жаңылыстыруы мүмкін деп санайды, өйткені өмір молекулаларының кездейсоқ пайда болуының статистикалық ықтималдығы көптеген әлемдерде де шамалы болып қала береді. Сонымен қатар, көптеген экзобиологтар, соның ішінде NASA ғалымдары, өмір үшін көп нәрсе қажет емес деп санайды - тек сұйық су, энергия көзі, кейбір көмірсутектер және аз уақыт қажет.

Бірақ тіпті скептик Дэвис, ақырында, ықтималдық туралы ойлар көміртегі мен ақуызға емес, мүлдем басқа химиялық және физикалық процестерге негізделген көлеңкелі өмір деп атайтын нәрсенің болу мүмкіндігіне қатысты емес екенін мойындайды.

Тірі кремний?

1891 жылы неміс астрофизигі Юлиус Шнайдер осылай деп жазды өмір көміртегі мен оның қосылыстарына негізделуі міндетті емес. Ол сондай-ақ көміртегі сияқты төрт валенттік электроны бар және кеңістіктің жоғары температураларына қарағанда әлдеқайда төзімді болып табылатын көміртегі сияқты периодтық кестедегі бір топтағы элемент кремнийге негізделуі мүмкін.

Көміртектің химиясы негізінен органикалық болып табылады, өйткені ол «тіршіліктің» барлық негізгі қосылыстарының бөлігі болып табылады: ақуыздар, нуклеин қышқылдары, майлар, қанттар, гормондар және витаминдер. Ол түзу және тармақталған тізбектер түрінде, циклдік және газ тәрізді (метан, көмірқышқыл газы) түрінде жүруі мүмкін. Өйткені, өсімдіктердің арқасында табиғаттағы көміртегі айналымын реттейтін көмірқышқыл газы (оның климаттық рөлін айтпағанда). Органикалық көміртек молекулалары табиғатта айналудың бір түрінде (хиральдық) болады: нуклеин қышқылдарында қант тек декстророторлы, белоктарда, амин қышқылдарында - леворотациялық. Пребиотикалық әлемді зерттеушілер әлі түсіндірмеген бұл қасиет көміртегі қосылыстарын басқа қосылыстармен (мысалы, нуклеин қышқылдары, нуклеолитикалық ферменттер) тану үшін өте ерекше етеді. Көміртек қосылыстарындағы химиялық байланыстар олардың ұзақ өмір сүруін қамтамасыз ететіндей тұрақты, бірақ олардың үзілуі мен түзілу энергиясының мөлшері тірі ағзадағы зат алмасудың өзгеруін, ыдырауын және синтезін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, органикалық молекулалардағы көміртек атомдары көбінесе қос немесе тіпті үштік байланыстар арқылы байланысады, бұл олардың реактивтілігін және метаболикалық реакциялардың ерекшелігін анықтайды. Кремний көп атомды полимерлер түзбейді, ол өте белсенді емес. Кремний тотығуының өнімі кремний диоксиді болып табылады, ол кристалды пішінді алады.

Кремний (кремний диоксиді сияқты) кейбір бактериялар мен біржасушалы жасушалардың тұрақты қабықтарын немесе ішкі «қаңқаларын» құрайды. Ол хиральды болуға немесе қанықпаған байланыстарды жасауға бейім емес. Ол тірі организмдердің ерекше құрылыс материалы болу үшін тым тұрақты. Ол өнеркәсіптік қолдануда өте қызықты екендігі дәлелденді: электроникада жартылай өткізгіш ретінде, сонымен қатар косметикада қолданылатын силикондар деп аталатын жоғары молекулалық қосылыстарды жасайтын элемент, медициналық процедуралар үшін парафармацевтикалық препараттар (имплантаттар), құрылыста және өнеркәсіпте (бояулар, каучуктар) ). , эластомерлер).

Көріп отырғаныңыздай, жердегі өмірдің көміртегі қосылыстарына негізделгені кездейсоқтық немесе эволюцияның қыңырлығы емес. Дегенмен, кремнийге аздап мүмкіндік беру үшін пребиотикалық кезеңде кристалды кремнийдің бетінде қарама-қарсы хиральді бөлшектер бөлінді деген болжам жасалды, бұл органикалық молекулаларда тек бір форманы таңдауға көмектесті. .

«Кремний өмірін» жақтаушылар олардың идеясы мүлдем абсурд емес екенін айтады, өйткені бұл элемент көміртегі сияқты төрт байланыс жасайды. Бір тұжырымдама: кремний параллель химияны және тіпті ұқсас тіршілік формаларын жасай алады. Вашингтондағы NASA ғылыми-зерттеу штабының атақты астрохимигі Макс Бернштейн кремнийдің планетадан тыс өмірін табудың жолы тұрақсыз, жоғары энергиялы кремний молекулаларын немесе жолдарды іздеу екенін айтады. Дегенмен, көміртегі сияқты сутегі мен кремний негізіндегі күрделі және қатты химиялық қосылыстарды кездестірмейміз. Көміртекті тізбектер липидтерде болады, бірақ кремнийді қамтитын ұқсас қосылыстар қатты болмайды. Көміртек пен оттегі қосылыстары түзіліп, ыдырауы мүмкін болса да (олар біздің денемізде үнемі болатындай), кремний басқаша.

Ғаламдағы планеталардың жағдайлары мен орталары әртүрлі болғандықтан, көптеген басқа химиялық қосылыстар Жердегі біз білетіндерден басқа жағдайларда құрылыс элементі үшін ең жақсы еріткіш болады. Құрылыс материалы ретінде кремнийі бар организмдер әлдеқайда ұзақ өмір сүреді және жоғары температураға төзімді болады. Дегенмен, олардың микроорганизмдер сатысынан жоғары дәрежелі, мысалы, ақыл-ойды, демек, өркениетті дамытуға қабілетті организмдерге өте алатыны белгісіз.

Сондай-ақ кейбір минералдар (тек кремний негізіндегі ғана емес) ақпаратты сақтайды, мысалы, ДНҚ, олар бір шетінен екіншісіне дейін оқуға болатын тізбекте сақталады. Дегенмен, минерал оларды екі өлшемде (оның бетінде) сақтай алады. Жаңа қабық атомдары пайда болған кезде кристалдар «өседі». Сондықтан кристалды ұнтақтап, ол қайтадан өсе бастаса, бұл жаңа организмнің дүниеге келуі сияқты болады және ақпарат ұрпақтан ұрпаққа берілуі мүмкін. Бірақ көбейетін кристал тірі ме? Осы уақытқа дейін пайдалы қазбалардың «мәліметтерді» осылай тасымалдайтыны туралы ешқандай дәлел табылған жоқ.

бір шымшым мышьяк

Көміртекті емес өмірге әуесқойларды тек кремний ғана емес, қызықтырады. Бірнеше жыл бұрын Моно көлінде (Калифорния) NASA қаржыландырған зерттеулер туралы есептер ДНҚ-да мышьякты қолданатын GFAJ-1A бактерия штаммының табылғаны туралы шу шығарды. Фосфор, басқа заттармен қатар, фосфаттар деп аталатын қосылыстар түріндегі құрылыстар. ДНҚ мен РНҚ-ның негізі, сондай-ақ ATP және NAD сияқты басқа да өмірлік маңызды молекулалар жасушаларда энергияны тасымалдау үшін өте маңызды. Фосфор өте қажет болып көрінеді, бірақ периодтық жүйеде оның жанында тұрған мышьяк оған өте ұқсас қасиеттерге ие.

«Әлемдер соғысындағы» шетелдіктер – визуализация

Жоғарыда аталған Макс Бернштейн оның ынтасын суытып, бұл туралы пікір білдірді. «Калифорниялық зерттеулердің нәтижесі өте қызықты болды, бірақ бұл организмдердің құрылымы әлі де көміртекті болды. Бұл микробтар жағдайында мышьяк құрылымдағы фосфорды алмастырды, бірақ көміртекті емес », - деп түсіндірді ол БАҚ-қа берген мәлімдемелерінің бірінде. Ғаламда орын алған әртүрлі жағдайларда, қоршаған ортаға соншалықты бейімделген тіршілік кремний мен көміртек емес, басқа элементтер негізінде дамуы мүмкін екенін жоққа шығаруға болмайды. Хлор мен күкірт де ұзын молекулалар мен байланыстар түзе алады. Зат алмасу үшін оттегінің орнына күкіртті пайдаланатын бактериялар бар. Біз белгілі бір жағдайларда тірі организмдер үшін құрылыс материалы ретінде көміртегіге қарағанда жақсы қызмет ете алатын көптеген элементтерді білеміз. Әлемнің бір жерінде су сияқты әрекет ете алатын көптеген химиялық қосылыстар бар сияқты. Сондай-ақ ғарышта адам әлі ашпаған химиялық элементтердің болуы мүмкін екенін есте ұстауымыз керек. Мүмкін, белгілі бір жағдайларда белгілі бір элементтердің болуы Жердегі сияқты дамыған тіршілік формаларының дамуына әкелуі мүмкін.

«Жыртқыш» фильміндегі шетелдіктер

Кейбіреулер, егер біз органикалық заттарды икемді түрде түсінсек (яғни, көміртегіден басқа химияны ескерсек) ғаламда кездесетін бөгде планеталықтар мүлдем органикалық болмайды деп санайды. Бұл… жасанды интеллект болуы мүмкін. «Жер егізін іздеу» кітабының авторы Стюарт Кларк осы гипотезаны жақтаушылардың бірі. Ол мұндай күтпеген жағдайларды ескеру көптеген мәселелерді шешер еді, мысалы, ғарышқа ұшуға бейімделу немесе өмір сүру үшін «дұрыс» жағдайдың қажеттілігі.

Қаншалықты оғаш, қорқынышты құбыжықтарға, қатыгез жыртқыштарға және технологиялық тұрғыдан дамыған үлкен көзді шетелдіктерге толы болса да, біздің басқа әлемдердің әлеуетті тұрғындары туралы идеяларымыз осы уақытқа дейін белгілі адамдар немесе жануарлардың формаларымен байланысты болуы мүмкін. бізді Жерден. Біз білетін нәрселермен байланыстыратын нәрсені елестете алатын сияқтымыз. Мәселен, біздің қиялымызбен қандай да бір түрде байланысты тек осындай шетелдіктерді ғана байқай аламыз ба? Бұл біз бір нәрсеге немесе «мүлдем басқа» біреуге тап болған кезде үлкен мәселе болуы мүмкін.

Сізді тақырыптың тақырыбымен танысуға шақырамыз.