როგორ გამოიყურებიან უცხოპლანეტელები?

გვაქვს თუ არა მიზეზი და უფლება, ველოდოთ, რომ უცხოპლანეტელები ჩვენნაირი იქნებიან? შეიძლება აღმოჩნდეს, რომ ისინი უფრო ჰგვანან ჩვენს წინაპრებს. დიდი-დიდი და მრავალგზის დიდი წინაპრები.

მეთიუ უილსი, პალეობიოლოგი ბატის უნივერსიტეტიდან, დიდ ბრიტანეთში, ცოტა ხნის წინ ცდუნებას მიეცა შეეხედა შესაძლო ექსტრამზის პლანეტების ბინადართა სხეულის შესაძლო სტრუქტურას. მიმდინარე წლის აგვისტოში მან ჟურნალ phys.org-ში გაიხსენა, რომ დროს ე.წ. კამბრიული აფეთქების დროს (წყლის სიცოცხლის უეცარი აყვავება დაახლოებით 542 მილიონი წლის წინ), ორგანიზმების ფიზიკური სტრუქტურა უკიდურესად მრავალფეროვანი იყო. იმ დროს, მაგალითად, ცხოვრობდა ოპაბინია - ცხოველი ხუთი თვალით. თეორიულად, შესაძლებელია გონივრული სახეობის გამოყვანა მხედველობის ორგანოების სწორედ ასეთი რაოდენობით. იმ დღეებში ყვავილის მსგავსი დინომისიც იყო. რა მოხდება, თუ ოპაბინიას ან დინომისჩუსს ჰქონოდათ რეპროდუქციული და ევოლუციური წარმატება? ასე რომ, არსებობს საფუძველი იმის დასაჯერებლად, რომ უცხოპლანეტელები შეიძლება დიამეტრალურად განსხვავდებოდნენ ჩვენგან და ამავე დროს იყვნენ გარკვეულწილად ახლოს.

სრულიად განსხვავებული შეხედულებები ეჯახება ეგზოპლანეტებზე სიცოცხლის შესაძლებლობის შესახებ. ვინმეს სურს დაინახოს სიცოცხლე კოსმოსში, როგორც უნივერსალური და მრავალფეროვანი ფენომენი. სხვები აფრთხილებენ ზედმეტ ოპტიმიზმს. პოლ დევისი, არიზონას შტატის უნივერსიტეტის ფიზიკოსი და კოსმოლოგი და წიგნის The Eerie Silence-ის ავტორი, თვლის, რომ ეგზოპლანეტების სიმრავლემ შეიძლება შეცდომაში შეგვიყვანოს, რადგან სიცოცხლის მოლეკულების შემთხვევითი წარმოქმნის სტატისტიკური ალბათობა უმნიშვნელო რჩება სამყაროების დიდი რაოდენობითაც კი. იმავდროულად, ბევრი ეგზობიოლოგი, მათ შორის NASA-დან, თვლის, რომ სიცოცხლისთვის არც ისე ბევრია საჭირო - საჭიროა მხოლოდ თხევადი წყალი, ენერგიის წყარო, ნახშირწყალბადები და ცოტა დრო.

მაგრამ სკეპტიკოსი დევისიც კი საბოლოოდ აღიარებს, რომ დაუჯერებლობის მოსაზრებები არ ეხება ჩრდილოვანი სიცოცხლის არსებობის შესაძლებლობას, რომელიც დაფუძნებულია არა ნახშირბადსა და ცილაზე, არამედ სრულიად განსხვავებულ ქიმიურ და ფიზიკურ პროცესებზე.

ცოცხალი სილიკონი?

1891 წელს გერმანელმა ასტროფიზიკოსმა იულიუს შნაიდერმა დაწერა ეს სიცოცხლე არ უნდა იყოს დაფუძნებული ნახშირბადსა და მის ნაერთებზე. ის ასევე შეიძლება ეფუძნებოდეს სილიკონს, ელემენტს პერიოდულ სისტემაში იმავე ჯგუფში, როგორც ნახშირბადი, რომელსაც, ნახშირბადის მსგავსად, აქვს ოთხი ვალენტური ელექტრონი და ბევრად უფრო მდგრადია, ვიდრე კოსმოსის მაღალი ტემპერატურის მიმართ.

ნახშირბადის ქიმია უმეტესად ორგანულია, რადგან ის „სიცოცხლის“ ყველა ძირითადი ნაერთების ნაწილია: ცილები, ნუკლეინის მჟავები, ცხიმები, შაქარი, ჰორმონები და ვიტამინები. მას შეუძლია გაგრძელდეს სწორი და განშტოებული ჯაჭვების სახით, ციკლური და აირისებრი (მეთანი, ნახშირორჟანგი) სახით. ყოველივე ამის შემდეგ, ნახშირორჟანგი, მცენარეების წყალობით, არეგულირებს ნახშირბადის ციკლს ბუნებაში (რომ აღარაფერი ვთქვათ მის კლიმატურ როლზე). ორგანული ნახშირბადის მოლეკულები ბუნებაში არსებობს ბრუნვის ერთი ფორმით (ქირალობა): ნუკლეინის მჟავებში შაქარი მხოლოდ დექსტროროტორულია, ცილებში, ამინომჟავები - მაბრუნავი. ეს თვისება, რომელიც ჯერ კიდევ არ არის ახსნილი პრებიოტიკური სამყაროს მკვლევარებმა, ნახშირბადის ნაერთებს უკიდურესად სპეციფიკურს ხდის სხვა ნაერთების (მაგალითად, ნუკლეინის მჟავების, ნუკლეოლიზური ფერმენტების) ამოცნობისთვის. ნახშირბადის ნაერთებში ქიმიური ბმები საკმარისად სტაბილურია მათი ხანგრძლივობის უზრუნველსაყოფად, მაგრამ მათი დაშლისა და წარმოქმნის ენერგიის რაოდენობა უზრუნველყოფს მეტაბოლურ ცვლილებებს, დაშლას და სინთეზს ცოცხალ ორგანიზმში. გარდა ამისა, ორგანულ მოლეკულებში ნახშირბადის ატომები ხშირად დაკავშირებულია ორმაგი ან თუნდაც სამმაგი ბმებით, რაც განსაზღვრავს მათ რეაქტიულობას და მეტაბოლური რეაქციების სპეციფიკას. სილიციუმი არ ქმნის პოლიატომურ პოლიმერებს, ის არ არის ძალიან რეაქტიული. სილიციუმის დაჟანგვის პროდუქტია სილიციუმი, რომელიც იღებს კრისტალურ ფორმას.

სილიციუმი აყალიბებს (როგორც სილიციუმს) მუდმივ ჭურვებს ან ზოგიერთი ბაქტერიისა და უჯრედული უჯრედების შიდა „ჩონჩხებს“. ის არ არის ქირალური და არ ქმნის უჯერი ობლიგაციებს. ის უბრალოდ ზედმეტად ქიმიურად სტაბილურია იმისთვის, რომ იყოს ცოცხალი ორგანიზმების სპეციფიკური სამშენებლო მასალა. ის ძალიან საინტერესოა სამრეწველო გამოყენებაში: ელექტრონიკაში, როგორც ნახევარგამტარში, ასევე ელემენტში, რომელიც ქმნის მაღალმოლეკულურ ნაერთებს, სახელწოდებით სილიკონები, გამოიყენება კოსმეტიკაში, პარაფარმაცევტულ საშუალებებში სამედიცინო პროცედურებში (იმპლანტები), მშენებლობასა და ინდუსტრიაში (საღებავები, რეზინები). ). , ელასტომერები).

როგორც ხედავთ, შემთხვევითი ან ევოლუციის ახირება არ არის, რომ მიწიერი ცხოვრება ნახშირბადის ნაერთებზეა დაფუძნებული. თუმცა, სილიკონის მცირე შანსის მისაცემად, ვარაუდობდნენ, რომ პრებიოტიკის პერიოდში სწორედ კრისტალური სილიციუმის ზედაპირზე იყო საპირისპირო ქირალობის მქონე ნაწილაკები განცალკევებული, რამაც ხელი შეუწყო ორგანულ მოლეკულებში მხოლოდ ერთი ფორმის არჩევის გადაწყვეტილებას. .

„სილიკონის სიცოცხლის“ მომხრეები ამტკიცებენ, რომ მათი იდეა სულაც არ არის აბსურდული, რადგან ეს ელემენტი, ნახშირბადის მსგავსად, ოთხ კავშირს ქმნის. ერთი კონცეფციაა, რომ სილიკონს შეუძლია შექმნას პარალელური ქიმია და სიცოცხლის მსგავსი ფორმებიც კი. ცნობილი ასტროქიმიკოსი მაქს ბერნშტეინი NASA-ს კვლევითი შტაბიდან ვაშინგტონში, აღნიშნავს, რომ სილიკონის არამიწიერი სიცოცხლის პოვნის გზა არის არასტაბილური, მაღალი ენერგიის სილიკონის მოლეკულების ან სიმების ძიება. თუმცა, წყალბადისა და სილიციუმის საფუძველზე რთულ და მყარ ქიმიურ ნაერთებს არ ვხვდებით, როგორც ეს ნახშირბადის შემთხვევაშია. ნახშირბადის ჯაჭვები არის ლიპიდებში, მაგრამ მსგავსი ნაერთები, რომლებიც შეიცავს სილიკონს, არ იქნება მყარი. მიუხედავად იმისა, რომ ნახშირბადის და ჟანგბადის ნაერთები შეიძლება ჩამოყალიბდეს და დაიშლება (როგორც ეს ხდება ჩვენს სხეულში ყოველთვის), სილიციუმი განსხვავებულია.

სამყაროს პლანეტების პირობები და გარემო იმდენად მრავალფეროვანია, რომ მრავალი სხვა ქიმიური ნაერთი იქნება საუკეთესო გამხსნელი სამშენებლო ელემენტისთვის იმ პირობებში, რაც ჩვენ ვიცით დედამიწაზე. სავარაუდოა, რომ ორგანიზმები, რომლებსაც აქვთ სილიციუმი, როგორც სამშენებლო ბლოკი, გამოავლენენ ბევრად მეტ სიცოცხლეს და გამძლეობას მაღალი ტემპერატურის მიმართ. თუმცა, უცნობია, შეძლებენ თუ არა ისინი მიკროორგანიზმების სტადიის გავლით უმაღლესი რიგის ორგანიზმებში, რომლებსაც შეუძლიათ, მაგალითად, გონების განვითარება და, შესაბამისად, ცივილიზაცია.

ასევე არსებობს მოსაზრებები, რომ ზოგიერთი მინერალი (არა მხოლოდ სილიკონზე დაფუძნებული) ინახავს ინფორმაციას - დნმ-ის მსგავსად, სადაც ისინი ინახება ჯაჭვში, რომლის წაკითხვაც შესაძლებელია ერთი ბოლოდან მეორემდე. თუმცა, მინერალს შეეძლო მათი შენახვა ორ განზომილებაში (თავის ზედაპირზე). კრისტალები „იზრდებიან“, როდესაც ჭურვის ახალი ატომები ჩნდება. ასე რომ, თუ კრისტალს დავფქვავთ და ის კვლავ დაიწყებს ზრდას, ეს ახალი ორგანიზმის დაბადებას დაემსგავსება და ინფორმაცია შეიძლება თაობიდან თაობას გადაეცეს. მაგრამ არის თუ არა რეპროდუცირებადი კრისტალი ცოცხალი? დღემდე არ მოიძებნა არანაირი მტკიცებულება, რომ მინერალებს შეუძლიათ ამ გზით „მონაცემების“ გადაცემა.

მწიკვი დარიშხანი

არა მხოლოდ სილიციუმი აღფრთოვანებს არანახშირბადოვანი ცხოვრების მოყვარულებს. რამდენიმე წლის წინ, NASA-ს მიერ დაფინანსებული კვლევის შესახებ მონო ტბაზე (კალიფორნია) გაჟღერდა ბაქტერიული შტამის, GFAJ-1A აღმოჩენის შესახებ, რომელიც დნმ-ში დარიშხანს იყენებს. ფოსფორი, ნაერთების სახით, რომელსაც ფოსფატები ეწოდება, აშენებს, სხვა საკითხებთან ერთად. დნმ-ისა და რნმ-ის ხერხემალი, ისევე როგორც სხვა სასიცოცხლო მოლეკულები, როგორიცაა ATP და NAD, აუცილებელია უჯრედებში ენერგიის გადაცემისთვის. ფოსფორი, როგორც ჩანს, შეუცვლელია, მაგრამ დარიშხანს, მის გვერდით პერიოდულ სისტემაში, აქვს ძალიან მსგავსი თვისებები.

უცხოპლანეტელები "სამყაროების ომიდან" - ვიზუალიზაცია

ამის შესახებ ზემოხსენებულმა მაქს ბერნშტეინმა კომენტარი გააკეთა და მისი ენთუზიაზმი გააგრილა. „კალიფორნიის კვლევების შედეგი ძალიან საინტერესო იყო, მაგრამ ამ ორგანიზმების სტრუქტურა მაინც ნახშირბადოვანი იყო. ამ მიკრობების შემთხვევაში, დარიშხანმა შეცვალა ფოსფორი სტრუქტურაში, მაგრამ არა ნახშირბადი, ”- განმარტა მან მედიასთან ერთ-ერთ განცხადებაში. სამყაროში გაბატონებული სხვადასხვა პირობებში, არ არის გამორიცხული, რომ სიცოცხლე, რომელიც ასე ძალზედ ადაპტირებულია მის გარემოსთან, განვითარებულიყო სხვა ელემენტებზე და არა სილიციუმზე და ნახშირბადზე. ქლორს და გოგირდს ასევე შეუძლიათ შექმნან გრძელი მოლეკულები და ბმები. არის ბაქტერიები, რომლებიც მეტაბოლიზმისთვის ჟანგბადის ნაცვლად გოგირდს იყენებენ. ჩვენ ვიცით მრავალი ელემენტი, რომლებიც გარკვეულ პირობებში ნახშირბადზე უკეთესად შეიძლება იყოს ცოცხალი ორგანიზმების სამშენებლო მასალა. ისევე, როგორც არსებობს მრავალი ქიმიური ნაერთი, რომელსაც შეუძლია წყლის მსგავსად იმოქმედოს სამყაროში. ასევე უნდა გვახსოვდეს, რომ კოსმოსში სავარაუდოდ არსებობენ ქიმიური ელემენტები, რომლებიც ჯერ კიდევ არ არის აღმოჩენილი ადამიანის მიერ. შესაძლოა, გარკვეულ პირობებში, გარკვეული ელემენტების არსებობამ შეიძლება გამოიწვიოს სიცოცხლის ისეთი მოწინავე ფორმების განვითარება, როგორიც დედამიწაზეა.

უცხოპლანეტელები ფილმიდან "მტაცებელი"

ზოგიერთი თვლის, რომ უცხოპლანეტელები, რომლებსაც შეიძლება შევხვდეთ სამყაროში, საერთოდ არ იქნებიან ორგანული, თუნდაც ორგანიკა მოქნილი გზით გავიგოთ (ანუ ნახშირბადის გარდა სხვა ქიმიის გათვალისწინება). ეს შეიძლება იყოს ხელოვნური ინტელექტი. ამ ჰიპოთეზის ერთ-ერთი მომხრეა სტიუარტ კლარკი, ავტორი წიგნისა „დედამიწის ტყუპის ძებნის“. ის ხაზს უსვამს, რომ ასეთი გაუთვალისწინებელი შემთხვევების გათვალისწინება ბევრ პრობლემას მოაგვარებდა – მაგალითად, კოსმოსურ მოგზაურობასთან ადაპტაციას ან სიცოცხლისთვის „სწორი“ პირობების საჭიროებას.

რაც არ უნდა უცნაური იყოს, სავსე ბოროტი ურჩხულებით, სასტიკი მტაცებლებითა და ტექნოლოგიურად განვითარებული დიდთვალება უცხოპლანეტელებით, ჩვენი იდეები სხვა სამყაროების პოტენციურ ბინადრებზე, აქამდე ამა თუ იმ გზით შეიძლება დაკავშირებული იყოს ადამიანების ან ცხოველების ფორმებთან, რომლებიც ცნობილია. ჩვენ დედამიწიდან. როგორც ჩანს, ჩვენ შეგვიძლია მხოლოდ წარმოვიდგინოთ ის, რასაც ვუკავშირებთ იმას, რაც ვიცით. ასე რომ, საკითხავია, შეგვიძლია თუ არა ჩვენც შევამჩნიოთ მხოლოდ ისეთ უცხოპლანეტელებს, რომლებიც გარკვეულწილად დაკავშირებულია ჩვენს წარმოსახვასთან? ეს შეიძლება იყოს მთავარი პრობლემა, როდესაც ჩვენ წინაშე ვდგავართ რაღაცის ან ვინმეს "სრულიად განსხვავებული".

გეპატიჟებით გაეცნოთ გამოცემის თემას.