Koje su fizičke, kemijske i fiziološke granice vanzemaljskog života?

Astrobiolog Dirk Schulze-Makuch upravo je objavio intrigantan papir u časopisu Život gdje istražuje mogućnosti i ograničenja vanzemaljskih oblika života. Konkretno, on razmatra dva potencijalna nova roda koja se razvijaju u dvije jedinstvene planetarne niše: planet u stilu Marsa koji ugošćuje stvorenja koja egzistiraju koristeći otapalo na bazi vodikovog peroksida i planetarno tijelo tipa Titan s ezoteričnim tekućim otopinama ugljikovodika.

Ako pretpostavimo da život treba biti dovoljno energičan da se ustraje i širi, ali ne toliko energičan da se u tom procesu uništava, tada se pokazao generalizirani ciklus snage koji se sastoji od kretanja iona kroz selektivno propusne membrane, niz njihov elektrokemijski gradijent biti prilično univerzalni. Ova takozvana 'hemiosmoza' korijen je pokretača gotovo cijelog života ovdje na Zemlji, od bakterija do mitohondrija i fotosinteze kloroplasta višećelijskih organizama. Tada su 'granice' života one krajnosti pod kojima neaktivna stvorenja mogu nastaviti metabolizirati i proizvoditi energiju.



Kako bi ovaj opći koncept bio jasniji, razmotrite dizajnera mlazne turbine koji ima zadatak izvući više snage iz istog osnovnog termodinamičkog ciklusa. Primjenom sve profinjenijih inženjerskih trikova (precizni zračni i magnetski ležajevi ili sagorijevanje pokrenuto laserom) i iskorištavanjem baze sve robusnijih materijala (temperaturno vatrostalna keramika s povećanom duktilnošću i obradivošću), isti Braytonov ciklus može se učiniti učinkovitijim. Primjerice, pokretanjem u režimu više temperature. Pitanje koje stoga imamo pred sobom jest je li postojao temeljni ciklus moći - platonski život života u svemiru koji je neovisan o okolini - kako ćemo ga prepoznati na posve različitim lokacijama?



Vanzemaljci

Uzimajući u obzir potencijalne načine na koje bi se planet mogao animirati, primijećeno je da se bilo koja dovoljno napredna kemiosmotska geokemija ne bi trebala razlikovati od života. Slično evoluciji mlaznih motora, kako se život razvijao (barem ovdje na Zemlji), razvio je nove trikove i sintetizirao nove materijale kako bi istu energizirajuću funkciju kompaktirao u veću učinkovitost. Razmatrajući život na mjesecu poput Titana, Dirk Schulze-Makuch primjećuje da bi s površinom koja je djelomično prekrivena nepolarnim tekućinama poput metana i etana, umjesto polarnog vodenog otapala, membrana biokemije života vjerojatno bila obrnuta: stanice bi nužno izložile nepolarne glavne skupine kako otapala u kojem su plutali, tako i vlastitog unutarnjeg otapala.



Prethodno smo razgovarali o mogućnosti bića s reverzno-topološkim membranama izgrađenim od akrilonitrila koja mogu plivati ​​u ultrahladnom metanska mora Titana. Suprotno tome, Dirk je zamislio membrane izgrađene pomoću silana koje su mogle sintetizirati tzv reakcije serpentizacije, reakcije slične onima koje su sintetizirale prve protostrukture kako bi iskoristile energetske gradijente koje koristi život koji se razvijaju u našim vlastitim dubokomorskim hidrotermalnim otvorima.

Ali to je tek početak življenja Titan-esquea. Ostale dobrote, uključujući razne cijanid-dušikov radikalni metabolizam potencijalno u izobilju. Acetilen, materijal koji koristimo za pretvaranje otpadnog zrakoplova u nebodere, proizvodi se sunčevim UV zračenjem u Titanovoj stratosferi. Nakon toga će se kondenzirati i pasti, prenoseći energetske proizvode i sirovine na površinu u procesu.

Što se tiče geosfere slične Marsu, zamišljaju se još fantastičniji oblici. Masivni organizmi bombaša, pogođeni snažnom mješavinom vodikovog peroksida, mogli bi ubaciti 300 metara u atmosferu na planete niže gravitacije. Nemoguće? Uzmimo u obzir da su naši vlastiti kornjaši shvatili da će stvari, ako brizgaju hidrokinon pri 25% masene koncentracije i vodikov peroksid pri 10% masene koncentracije, u hitinsku komoru za sagorijevanje, gdje čekaju katalizatori enzima katalaze i peroksidaze, brzo krenuti van njihove stražnje strane. Sad zamislite do čega bi mogli doći organizmi da je njihova sama citoplazma od početka napravljena od vodikovog peroksida. Podaci nedavnih bioloških eksperimenata Viking Landera naveli su nekoliko istraživača da sugeriraju da bi takva peroksiplazma bila primjerena za tečaj u uvjetima poput onih na Marsu.



Citoplazma voda-vodikov peroksid bila bi idealna u ovom hladnom, suhom okruženju poput pustinje Atacama. Otapalo s niskom točkom smrzavanja, izvor kisika, energije i higroskopnosti, sve u jednom. Potonje bi bilo posebno kritično za vađenje slabo dostupne vode izravno iz atmosfere, kao što to ovdje čine kopneni organizmi koji koriste higroskopne kristale soli. Kao šlag na torti, Dirk iznosi niz reakcija u kojima bi se vodikov peroksid mogao izravno proizvesti fotosintezom. Pojedinosti su fascinantne, ali da biste cijenili maštovitu pomutnju kroz koju vas vodi njegov članak, vjerojatno sve morate pročitati sami.

Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com