Πώς μοιάζουν οι εξωγήινοι;

Έχουμε λόγο και δικαίωμα να περιμένουμε από τους εξωγήινους να είναι σαν εμάς; Μπορεί να αποδειχθεί ότι μοιάζουν περισσότερο με τους προγόνους μας. Μεγάλοι-μεγάλοι και πολλές φορές σπουδαίοι, πρόγονοι.

Ο Matthew Wills, ένας παλαιοβιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Bath στο Ηνωμένο Βασίλειο, μπήκε πρόσφατα στον πειρασμό να εξετάσει την πιθανή δομή του σώματος πιθανών κατοίκων εξωηλιακών πλανητών. Τον Αύγουστο του τρέχοντος έτους, υπενθύμισε στο περιοδικό phys.org ότι κατά τη διάρκεια του λεγόμενου. Κατά τη διάρκεια της έκρηξης της Κάμβριας (η ξαφνική άνθηση της υδρόβιας ζωής πριν από περίπου 542 εκατομμύρια χρόνια), η φυσική δομή των οργανισμών ήταν εξαιρετικά ποικιλόμορφη. Εκείνη την εποχή, για παράδειγμα, ζούσε η οπαμπίνια - ένα ζώο με πέντε μάτια. Θεωρητικά, είναι δυνατό να συναχθεί ένα λογικό είδος με έναν τέτοιο αριθμό οργάνων όρασης. Εκείνες τις μέρες υπήρχε και ένας Ντινόμης σαν λουλούδι. Τι θα γινόταν αν η Opabinia ή ο Dinomischus είχαν αναπαραγωγική και εξελικτική επιτυχία; Άρα υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι οι εξωγήινοι μπορεί να είναι διαμετρικά διαφορετικοί από εμάς, και ταυτόχρονα να είναι κοντά κατά κάποιο τρόπο.

Εντελώς διαφορετικές απόψεις για την πιθανότητα ύπαρξης ζωής σε εξωπλανήτες συγκρούονται. Κάποιος θα ήθελε να δει τη ζωή στο διάστημα ως ένα παγκόσμιο και ποικίλο φαινόμενο. Άλλοι προειδοποιούν για υπερβολική αισιοδοξία. Ο Paul Davies, φυσικός και κοσμολόγος στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα και συγγραφέας του The Eerie Silence, πιστεύει ότι η αφθονία των εξωπλανητών μπορεί να μας παραπλανήσει, καθώς η στατιστική πιθανότητα τυχαίου σχηματισμού μορίων ζωής παραμένει αμελητέα ακόμη και με μεγάλο αριθμό κόσμων. Εν τω μεταξύ, πολλοί εξωβιολόγοι, συμπεριλαμβανομένων εκείνων της NASA, πιστεύουν ότι δεν χρειάζονται τόσα πολλά για τη ζωή - το μόνο που χρειάζεται είναι υγρό νερό, μια πηγή ενέργειας, μερικοί υδρογονάνθρακες και λίγος χρόνος.

Αλλά ακόμη και ο σκεπτικιστής Davis τελικά παραδέχεται ότι οι εκτιμήσεις απίθανης δεν αφορούν την πιθανότητα ύπαρξης αυτού που αποκαλεί σκιώδη ζωή, η οποία βασίζεται όχι στον άνθρακα και την πρωτεΐνη, αλλά σε εντελώς διαφορετικές χημικές και φυσικές διεργασίες.

Ζωντανό πυρίτιο;

Το 1891, ο Γερμανός αστροφυσικός Julius Schneider έγραψε ότι Η ζωή δεν χρειάζεται να βασίζεται στον άνθρακα και τις ενώσεις του. Θα μπορούσε επίσης να βασίζεται στο πυρίτιο, ένα στοιχείο της ίδιας ομάδας στον περιοδικό πίνακα με τον άνθρακα, το οποίο, όπως ο άνθρακας, έχει τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους και είναι πολύ πιο ανθεκτικό από αυτό στις υψηλές θερμοκρασίες του διαστήματος.

Η χημεία του άνθρακα είναι κυρίως οργανική, γιατί είναι μέρος όλων των βασικών ενώσεων της «ζωής»: πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, λίπη, σάκχαρα, ορμόνες και βιταμίνες. Μπορεί να προχωρήσει με τη μορφή ευθειών και διακλαδισμένων αλυσίδων, με τη μορφή κυκλικών και αερίων (μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα). Εξάλλου, το διοξείδιο του άνθρακα, χάρη στα φυτά, είναι αυτό που ρυθμίζει τον κύκλο του άνθρακα στη φύση (για να μην αναφέρουμε τον κλιματικό του ρόλο). Τα οργανικά μόρια άνθρακα υπάρχουν στη φύση με μια μορφή περιστροφής (χειραλικότητα): στα νουκλεϊκά οξέα, τα σάκχαρα είναι μόνο δεξιόστροφα, στις πρωτεΐνες, τα αμινοξέα - αριστερόστροφα. Αυτό το χαρακτηριστικό, το οποίο δεν έχει ακόμη εξηγηθεί από ερευνητές του πρεβιοτικού κόσμου, καθιστά τις ενώσεις του άνθρακα εξαιρετικά συγκεκριμένες για αναγνώριση από άλλες ενώσεις (για παράδειγμα, νουκλεϊκά οξέα, νουκλεολυτικά ένζυμα). Οι χημικοί δεσμοί στις ενώσεις άνθρακα είναι αρκετά σταθεροί για να εξασφαλίσουν τη μακροζωία τους, αλλά η ποσότητα ενέργειας της θραύσης και του σχηματισμού τους εξασφαλίζει μεταβολικές αλλαγές, αποσύνθεση και σύνθεση σε έναν ζωντανό οργανισμό. Επιπλέον, τα άτομα άνθρακα στα οργανικά μόρια συνδέονται συχνά με διπλούς ή και τριπλούς δεσμούς, γεγονός που καθορίζει την αντιδραστικότητα τους και την ειδικότητα των μεταβολικών αντιδράσεων. Το πυρίτιο δεν σχηματίζει πολυατομικά πολυμερή, δεν είναι πολύ αντιδραστικό. Το προϊόν της οξείδωσης του πυριτίου είναι το πυρίτιο, το οποίο παίρνει κρυσταλλική μορφή.

Το πυρίτιο σχηματίζει (όπως το πυρίτιο) μόνιμα κελύφη ή εσωτερικούς «σκελετούς» ορισμένων βακτηρίων και μονοκύτταρων κυττάρων. Δεν τείνει να είναι χειρόμορφη ή να δημιουργεί ακόρεστους δεσμούς. Είναι απλώς πολύ χημικά σταθερό για να είναι το συγκεκριμένο δομικό στοιχείο των ζωντανών οργανισμών. Έχει αποδειχθεί πολύ ενδιαφέρον σε βιομηχανικές εφαρμογές: στα ηλεκτρονικά ως ημιαγωγός, καθώς και ως στοιχείο που δημιουργεί ενώσεις υψηλής μοριακής απόδοσης που ονομάζονται σιλικόνες που χρησιμοποιούνται σε καλλυντικά, παραφαρμακευτικά για ιατρικές επεμβάσεις (εμφυτεύματα), στις κατασκευές και στη βιομηχανία (χρώματα, καουτσούκ ). ελαστομερή).

Όπως μπορείτε να δείτε, δεν είναι σύμπτωση ή ιδιοτροπία της εξέλιξης ότι η γήινη ζωή βασίζεται σε ενώσεις άνθρακα. Ωστόσο, για να δώσουμε μια μικρή ευκαιρία στο πυρίτιο, υποτέθηκε ότι κατά την πρεβιοτική περίοδο ήταν στην επιφάνεια του κρυσταλλικού πυριτίου που διαχωρίστηκαν σωματίδια με αντίθετη χειραλικότητα, γεγονός που βοήθησε στην απόφαση επιλογής μόνο μιας μορφής σε οργανικά μόρια. .

Οι υποστηρικτές της «ζωής πυριτίου» υποστηρίζουν ότι η ιδέα τους δεν είναι καθόλου παράλογη, γιατί αυτό το στοιχείο, όπως και ο άνθρακας, δημιουργεί τέσσερις δεσμούς. Μια ιδέα είναι ότι το πυρίτιο μπορεί να δημιουργήσει παράλληλη χημεία και ακόμη και παρόμοιες μορφές ζωής. Ο διάσημος αστροχημιστής Max Bernstein από τα Έρευνα της NASA στην Ουάσιγκτον επισημαίνει ότι ίσως ο τρόπος για να βρει κανείς εξωγήινη ζωή πυριτίου είναι να αναζητήσει ασταθή, υψηλής ενέργειας μόρια πυριτίου ή χορδές. Ωστόσο, δεν συναντάμε σύνθετες και στερεές χημικές ενώσεις με βάση το υδρογόνο και το πυρίτιο, όπως συμβαίνει με τον άνθρακα. Οι αλυσίδες άνθρακα υπάρχουν στα λιπίδια, αλλά παρόμοιες ενώσεις που περιλαμβάνουν πυρίτιο δεν θα είναι στερεές. Ενώ οι ενώσεις άνθρακα και οξυγόνου μπορούν να σχηματιστούν και να διασπαστούν (όπως συμβαίνει στο σώμα μας όλη την ώρα), το πυρίτιο είναι διαφορετικό.

Οι συνθήκες και τα περιβάλλοντα των πλανητών στο σύμπαν είναι τόσο ποικίλα που πολλές άλλες χημικές ενώσεις θα ήταν ο καλύτερος διαλύτης για ένα δομικό στοιχείο υπό συνθήκες διαφορετικές από αυτές που γνωρίζουμε στη Γη. Είναι πιθανό ότι οι οργανισμοί με το πυρίτιο ως δομικό στοιχείο θα παρουσιάσουν πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και αντοχή στις υψηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, δεν είναι γνωστό εάν θα μπορέσουν να περάσουν από το στάδιο των μικροοργανισμών σε οργανισμούς ανώτερης τάξης, ικανούς, για παράδειγμα, για την ανάπτυξη της λογικής, και επομένως του πολιτισμού.

Υπάρχουν επίσης ιδέες ότι ορισμένα ορυκτά (όχι μόνο αυτά που βασίζονται στο πυρίτιο) αποθηκεύουν πληροφορίες - όπως το DNA, όπου αποθηκεύονται σε μια αλυσίδα που μπορεί να διαβαστεί από τη μια άκρη στην άλλη. Ωστόσο, το ορυκτό μπορούσε να τα αποθηκεύσει σε δύο διαστάσεις (στην επιφάνειά του). Οι κρύσταλλοι «μεγαλώνουν» όταν εμφανίζονται νέα άτομα κελύφους. Έτσι, αν αλέσουμε τον κρύσταλλο και αρχίσει να μεγαλώνει ξανά, θα είναι σαν τη γέννηση ενός νέου οργανισμού και οι πληροφορίες μπορούν να μεταφερθούν από γενιά σε γενιά. Είναι όμως ζωντανός ο αναπαραγωγικός κρύσταλλος; Μέχρι σήμερα, δεν έχει βρεθεί κανένα στοιχείο ότι τα ορυκτά μπορούν να μεταδώσουν «δεδομένα» με αυτόν τον τρόπο.

πρέζα αρσενικό

Όχι μόνο το πυρίτιο ενθουσιάζει τους λάτρεις της ζωής χωρίς άνθρακα. Πριν από μερικά χρόνια, οι αναφορές για έρευνα που χρηματοδοτήθηκε από τη NASA στη λίμνη Mono (Καλιφόρνια) έκαναν θραύση για την ανακάλυψη ενός βακτηριακού στελέχους, του GFAJ-1A, που χρησιμοποιεί αρσενικό στο DNA του. Ο φώσφορος, με τη μορφή ενώσεων που ονομάζονται φωσφορικά, δομεί, μεταξύ άλλων. Η ραχοκοκαλιά του DNA και του RNA, καθώς και άλλα ζωτικά μόρια όπως το ATP και το NAD, είναι απαραίτητα για τη μεταφορά ενέργειας στα κύτταρα. Ο φώσφορος φαίνεται απαραίτητος, αλλά το αρσενικό, δίπλα του στον περιοδικό πίνακα, έχει πολύ παρόμοιες ιδιότητες με αυτό.

Εξωγήινοι από τον "Πόλεμο των Κόσμων" - οπτικοποίηση

Ο προαναφερόμενος Max Bernstein το σχολίασε, δροσίζοντας τον ενθουσιασμό του. «Το αποτέλεσμα των μελετών στην Καλιφόρνια ήταν πολύ ενδιαφέρον, αλλά η δομή αυτών των οργανισμών ήταν ακόμα ανθρακώδης. Στην περίπτωση αυτών των μικροβίων, το αρσενικό αντικατέστησε τον φώσφορο στη δομή, αλλά όχι τον άνθρακα», εξήγησε σε μια από τις δηλώσεις του στα ΜΜΕ. Υπό τις διάφορες συνθήκες που επικρατούν στο σύμπαν, δεν μπορεί να αποκλειστεί ότι η ζωή, τόσο πολύ προσαρμόσιμη στο περιβάλλον της, θα μπορούσε να έχει αναπτυχθεί με βάση άλλα στοιχεία, και όχι το πυρίτιο και τον άνθρακα. Το χλώριο και το θείο μπορούν επίσης να σχηματίσουν μακρά μόρια και δεσμούς. Υπάρχουν βακτήρια που χρησιμοποιούν θείο αντί για οξυγόνο για τον μεταβολισμό τους. Γνωρίζουμε πολλά στοιχεία που, υπό ορισμένες προϋποθέσεις, θα μπορούσαν καλύτερα από τον άνθρακα να χρησιμεύσουν ως δομικό υλικό για τους ζωντανούς οργανισμούς. Όπως ακριβώς υπάρχουν πολλές χημικές ενώσεις που μπορούν να λειτουργήσουν σαν νερό κάπου στο σύμπαν. Πρέπει επίσης να θυμόμαστε ότι είναι πιθανό να υπάρχουν χημικά στοιχεία στο διάστημα που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί από τον άνθρωπο. Ίσως, υπό ορισμένες προϋποθέσεις, η παρουσία ορισμένων στοιχείων μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη τόσο προηγμένων μορφών ζωής όπως στη Γη.

Εξωγήινοι από την ταινία "Predator"

Μερικοί πιστεύουν ότι οι εξωγήινοι που μπορεί να συναντήσουμε στο σύμπαν δεν θα είναι καθόλου οργανικοί, ακόμα κι αν κατανοήσουμε τα οργανικά με έναν ευέλικτο τρόπο (δηλαδή λάβουμε υπόψη τη χημεία εκτός του άνθρακα). Θα μπορούσε να είναι… τεχνητή νοημοσύνη. Ο Stuart Clark, συγγραφέας του The Search for the Earth's Twin, είναι ένας από τους υποστηρικτές αυτής της υπόθεσης. Τονίζει ότι το να ληφθούν υπόψη τέτοια απρόοπτα θα έλυνε πολλά προβλήματα - για παράδειγμα, την προσαρμογή στο διαστημικό ταξίδι ή την ανάγκη για τις «κατάλληλες» συνθήκες ζωής.

Ανεξάρτητα από το πόσο παράξενες, γεμάτες από απαίσια τέρατα, σκληρούς θηρευτές και τεχνολογικά προηγμένους εξωγήινους με μεγάλα μάτια, οι ιδέες μας για τους πιθανούς κατοίκους άλλων κόσμων μπορεί να έχουν συνδεθεί, με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, με τις μορφές ανθρώπων ή ζώων που είναι γνωστές εμείς από τη Γη. Φαίνεται ότι μπορούμε μόνο να φανταστούμε αυτό που συνδέουμε με αυτό που γνωρίζουμε. Το ερώτημα λοιπόν είναι, μπορούμε επίσης να παρατηρήσουμε μόνο τέτοιους εξωγήινους, κάπως συνδεδεμένους με τη φαντασία μας; Αυτό μπορεί να είναι ένα σημαντικό πρόβλημα όταν βρισκόμαστε αντιμέτωποι με κάτι ή κάποιον «εντελώς διαφορετικό».

Σας προσκαλούμε να εξοικειωθείτε με το Θέμα του τεύχους στο.