В предыдущих частях были рассмотрены гипотетические варианты биохимии, в которых подобно земной жизни используются цепочки многовалентных элементов. В виду того, что требование к валентности основного элемента вызвано необходимостью обеспечения разной степени связанности фрагментов биохимических молекул, возможна биохимия на основе цепочек разных элементов, которые могут быть и двухвалентными.
В этот перечень не могут войти элементы второй группы в виду ярко выраженных металлических свойств, поскольку они почти не способны образовывать соединения без пространственной симметрии ионной или металлической связи. Учитывая, что селен является достаточно редким элементом, теллур кроме этого имеет более выраженные металлические свойства, а полоний помимо всего прочего не имеет стабильных изотопов, из шестой группы имеет смысл рассматривать только серу и кислород, которые участвуют в земной биохимии.
Оксид серы при земном атмосферном давлении не способен полимеризоваться, поэтому сочетание этих элементов в основном можно рассматривать лишь как дополнение, как в виде большей роли по сравнению с земной биохимией, либо как дополнение к азотной биохимии при высоком давлении. Особенно с учётом того, что сера по распространённости уступает некоторым элементам с большей валентностью, имеет смысл рассматривать их в качестве более значимого дополнения к другим вариантам биохимии.
В этой связи можно вновь рассмотреть кремний, поскольку если в цепочках биохимических молекул будут участвовать элементы с большей электроотрицательностью, возможна меньшая уязвимость перед соединениями кислорода и азота. Сперва можно обратить внимание на тот факт, что кремний, будучи вторым по распространённости элементом в составе нашей планеты, крайне мало используется в земной биохимии. Во многом это связано с неблагоприятной электроотрицательностью и отсутствием d-орбитали, свойственной многим микроэлементам, используемым земной жизнью. Последнее делает весьма многие соединения кремния нерастворимыми в воде.
Далее будет рассматриваться вариант биохимии, в которой кремний мог б участвовать в качестве основы, а не значимого микроэлемента. В этом контексте имеет смысл рассмотреть в первую очередь свойственный земной биохимии углерод, соединения, в которых цепочки атомов кремния соединены с водородом не напрямую, а через атомы углерода, не будут настолько уязвимыми к сильным окислителям. Одновременно меньшая электроотрицательность кремния будет способствовать большей термостойкости таких соединений.
Наверно, именно такой вариант биохимии имеет смысл в первую очередь рассматривать в контексте упоминавшихся гипотетических форм жизни на поверхности Венеры. Но даже если они существуют, несмотря на весьма сомнительную возможность абиогенеза, которую может компенсировать панспермия, то, скорее всего, будут иметь чрезвычайно медленный метаболизм. Из присутствующих на поверхности Венеры жидкостей поспособствовать ускорению метаболизма может в некоторой степени висмут, а в большей степени олово, если оно там присутствует в значимом количестве, но вряд ли свинец.
Супержидкий углекислый газ, конечно, тоже может до некоторой степени выполнять роль растворителя, но его плотность вряд ли достаточна. Преградой для существования таких форм жизни на поверхности Венеры является также отсутствие значительных источников энергии, ни солнечная, ни геотермальная энергия там недоступны в значительном количестве. Кроме того, температура на поверхности Венеры может быть слишком высокой даже для биохимии на основе кремния, впрочем, в этом случае остаются высокогорные области, но тогда недостаток источников энергии будет ещё более значимым. Есть ещё некоторая возможность, что такие формы жизни могут окислять выпадающие в виде снега легкоплавкие металлы, например, висмут, или горные породы с помощью угарного газа, образующегося при грозовых разрядах.
Если говорить о более подходящих планетах для биохимии на основе кремния и углерода, имеет смысл рассматривать наличие большего количества соединений водорода, соответственно, это должны быть более массивные планеты. Впрочем, супержидкий углекислый газ тоже может быть подходящим растворителем при давлении более тысячи атмосфер, но всё-таки на эту роль подходит меньше, чем содержащие водород соединения. В частности, алканы более чем с 40 атомов углерода имеет температуру кипения более +500°C, а соединения с участием кислорода имеет более высокую температуру кипения при том ж количестве атомов углерода.
С точки зрения гипотетической возможности абиогенеза для соединений кремния и углерода высокая температура скорее благоприятна, но вряд ли этот процесс может произойти при недостатке водорода, соответственно, подходящими оказываются достаточно массивные планеты с сильным магнитным полем. Тем не менее, проблема абиогенеза для таких форм жизни всё равно может быть препятствием к их существованию вплоть до их невозможности, подробнее на эту тему в другой раз. Помимо всего прочего, такой вариант биохимии может оказаться наиболее устойчивым к радиации, подробнее на эту тему тоже позже.
Ограничивать распространённость рассматриваемых форм жизни, скорее всего, будет количество подходящих планет. Жизнь на планетах, температура на которых позволяет существовать воде в жидком виде, наверняка подобно земной жизни не будет использовать кремний в биохимии, тем более, что при наличии жидкой воды кремний тоже большей частью будет представлен в виде нерастворимого оксида. В области высокой инсоляции редко формируются массивные планеты, гравитации которых при этом хватало б для удержания достаточного количества водорода. Соответственно, вероятнее всего, это будут планеты, сформировавшиеся в области низкой инсоляции, но сместившиеся в область более высокой.
По сравнению с рассматривавшимися ранее вариантами кремниевых форм жизни в жидкой углеводородной среде, в такой ситуации в естественном отборе могут победить именно кремниево-углеродные организмы, не являющиеся уязвимыми перед соединениями кислорода. В целом именно горячие достаточно массивные каменистые планеты, вероятнее всего, могут быть наиболее распространённой средой обитания рассматриваемых форм жизни.
В следующей части будут рассмотрены прочие комбинированные варианты с кремнием.
