Millised on tulnukate elu füüsikalised, keemilised ja füsioloogilised piirid?

Astrobioloog Dirk Schulze-Makuch avaldas äsja intrigeeriv paber ajakirjas Elu kus ta uurib võõraste eluvormide võimalusi ja piire. Eelkõige kaalub ta kahte potentsiaalset uut perekonda, mis arenevad kahes ainulaadses planeedinišis: Marsi stiilis planeet, mis majutab olendeid, kes elavad vesinikperoksiidil põhineva lahusti abil, ja Titan-tüüpi planeedikeha koos esoteeriliste vedelate süsivesiniklahustitega.



Kui eeldame, et elu peab olema piisavalt energiline, et ennast püsida ja levitada, kuid mitte nii energiline, et see ennast protsessis hävitaks, siis on tõestatud üldine võimsustsükkel, mis koosneb ioonide liikumistest selektiivselt läbilaskvates membraanides nende elektrokeemilises gradiendis alla olla üsna universaalne. See nn kemiosmoos on praktiliselt kogu siin Maal oleva elu juurjõud, alates bakteritest kuni mitmerakuliste ja mitmerakuliste organismide fotosünteesivate kloroplastideni. Elu „piirid“ on siis need äärmused, mille all mitteaktiivsed olendid saavad jätkata ainevahetust ja energia tootmist.

Selle üldise kontseptsiooni selgemaks muutmiseks kaaluge reaktiivturbi projekteerijat, kelle ülesandeks on saada rohkem energiat samast termodünaamilisest põhitsüklist. Kasutades üha rafineeritumaid tehnilisi nippe (täppisõhu- ja magnetlaagrid või laseriga algatatud põlemine) ja kasutades veelgi tugevamaid materjale (temperatuuri ja tulekindlat keraamikat, millel on suurem nõtkus ja töödeldavus), saab sama Braytoni tsükli muuta tõhusamaks. Näiteks töötades seda kõrgema temperatuurirežiimiga. Küsimus, mis meil seetõttu ees seisab, on see, kas universumis on olemas keskkonnale sõltumatu platooniline elutsükkel - kuidas me selle väga erinevates kohtades ära tunneme?



Tulnukad



Arvestades võimalikke viise, kuidas planeet võib ennast elustada, on märgitud, et igasugune piisavalt arenenud kemiosmootiline geokeemia peaks olema elust eristamatu. Sarnaselt reaktiivmootorite arengule arendas elu (vähemalt siin Maal) edasi arenedes uusi trikke ja sünteesis uusi materjale, et tihendada sama energiafunktsioon suuremaks efektiivsuseks. Kaaludes elu Kuul nagu Titan, märgib Dirk Schulze-Makuch, et kui pinda katab osaliselt mittepolaarsete vedelike nagu metaan ja etaan, polaarse veelahusti asemel oleks elu membraani biokeemia tõenäoliselt tagurpidi: rakud paljastaksid tingimata mittepolaarsed peagrupid nii lahustile, milles nad hõljusid, kui ka oma sisemisele lahustile.

Eelnevalt arutasime akrüülnitriilist ehitatud vastupidise topoloogia membraanidega olendite võimalikkust, mis võivad ujuda ülekülmas Titaani metaanimered . Seevastu Dirk on ette kujutanud membraane, mis on ehitatud silaanide abil, mida oleks võinud sünteesida nn madestamisreaktsioonid , reaktsioonid sarnanevad nendega, mis sünteesisid esimesi protostruktuure, et rakendada energeetilisi gradiente, mida elu kasutab meie enda süvamere hüdrotermilistes tuulutusavades.

Kuid see on alles Titan-stiilis elamise algus. Teised maiustused, sealhulgas erinevad tsüaniid-lämmastik radikaalide metabolism potentsiaalselt külluses. Atsetüleeni, kraami, mida me kasutame vanarauaks muudetud õhusõidukite pilvelõhkujateks muutmiseks, toodab päikese UV-kiirgus Titani stratosfääris. Seejärel see kondenseerub ja langeb, transportides energilised tooted ja toorained selle käigus pinnale.



Mis puutub Marsi-taolisse geosfääri, siis kujutatakse ette veelgi fantastilisemaid vorme. Massiivsed pommitajate mardikate organismid, mis töötavad tugeva vesinikperoksiidi seguga, suudaksid madalama raskusastmega planeetidel lennata atmosfääri 300 meetrit. Võimatu? Mõelge, et meie enda mardikad leidsid, et kui nad pritsivad hüdrokinooni 25% massiga ja vesinikperoksiidi 10% massiga kitiini põlemiskambrisse, kus ootavad katalaasi ja peroksüdaasi ensüümi katalüsaatorid, läheksid asjad kiiresti kriitiliseks ja keedaksid jõuliselt nende tagumisest küljest. Kujutage nüüd ette, millised organismid võiksid tulla, kui nende tsütoplasma oleks algusest peale valmistatud vesinikperoksiidist. Hiljutiste Viking Landeri bioloogiliste katsete andmed on viinud mitmetele teadlastele väitmaks, et selline peroksiplasma oleks kursile paraalne tingimustes nagu Marsil.

Vesi-vesinikperoksiidi tsütoplasma oleks ideaalne selles külmas ja kuivas Atacama kõrbe laadses keskkonnas. Madala külmumistemperatuuriga lahusti, hapniku, energia ja hügroskoopsuse allikas ühes. Viimane oleks eriti kriitiline hõredalt kättesaadava vee ekstraheerimisel otse atmosfäärist, nagu maapealsed organismid teevad seda hügroskoopsete soolakristallide abil. Kirsiks tordil kirjeldab Dirk reaktsioonikomplekti, kus vesinikperoksiidi saaks otse fotosünteesi teel toota. Üksikasjad on põnevad, kuid selleks, et hinnata täielikku kujutlusvõimet, mille tema paber teid läbi viib, peate tõenäoliselt selle kõik ise läbi lugema.

Copyright © Kõik Õigused Kaitstud | 2007es.com