Человечество только готовится к тому, чтобы по-настоящему активно начать поиски инопланетной жизни. С помощью телескопа имени Джеймса Уэбба, например, откроется возможность анализа состава атмосфер экзопланет. Но что искать? Моё мнение совпадает с самым консервативным, которое наиболее активно и ярко продвигает известный астрофизик и популяризатор науки Нил Деграсс Тайсон.
Жизнь считается явлением исключительным ведь нам известен только один пример планеты с биосферой. Но если оценить объём отдельно взятых химических элементов во всей Вселенной, то окажется, что больше всего в ней водорода. Вторым по объёму является гелий. Следом в порядке убывания идут кислород, углерод и азот.
А теперь о том, что есть жизнь, которая нам известна. Основой для нашей жизни является вода, которая состоит из двух элементов, водорода и кислорода, которые, в свою очередь, являются самыми распространёнными элементами во всей Вселенной. А вот самый интересный факт — если проранжировать объём содержащихся в организме человека элементов, их порядок будет ровно таким же, как и во Вселенной — водород, кислород, углерод и азот. Для закрепления — мы состоим из самых распространённых элементов и их объём, который в нас содержится, в процентном соотношении в точности повторяет их объём во всей Вселенной.
К вопросу химии жизни
Она основана на углероде, из которого можно создать наибольшее число разнообразных молекул, чем из любых других элементов... вместе взятых. Так ли невероятно существование во Вселенной жизни?
Так что, повторюсь, что придерживаюсь наиболее консервативного мнения в отношении внешности вероятных разумных существ на других планетах — скорее всего, даже если они будут серые с большими миндалевидными глазами, у них, тем не менее, будут две ноги, две руки и одна голова. Ну а цвет кожи, размер глаз и прочие детали будут зависеть от условий в конкретном месте на конкретной планете.
Но вступление затянулось.
На канале уже была статья о том, насколько важным для развития жизни является факт появления отдельной клетки. Её мембрана состоит из липидов, которые являются одним из важнейших классов сложных молекул, присутствующих в клетках и тканях животных. Они, помимо того, что формируют мембраны клеток, выполняют самые разнообразные функции: снабжают энергией клеточные процессы, участвуют в межклеточной и внутриклеточной сигнализации и т. д. Ещё одной их особенность является то, что они полярны с одной стороны и неполярны с другой. В качестве примера полярности и неполярности молекул можно привести воду, спирт и масло. Молекулы воды и спирта – полярные, а масла – нет. Это означает, что можно получить раствор спирта в воде, а вот растворить в ней масло не получится.
Если же в воду поместить липиды, которые имеют и полярную, и неполярную части, они начнут самоорганизовываться в структуру, которая называется липидный бислой, когда полярные части обращены наружу, в сторону воды, а неполярные – внутрь. Именно так двойной слой из липидов образует мембрану клетки. То есть для этого нужна вода? Или нужен сжиженный газ? Тут к списку факторов добавляется температура, ведь различные газ переходят в жидкое состояние при различной же температуре.
Да, на Титане есть моря из метана и этана. Проблема в том, что эти углеводороды способны оставаться в жидком состоянии при очень низких температурах, около −180оС. Но что, если не пытаться найти земную форму биологической материи, которая смогла бы выжить в холодных морях Титана, а такую структуру, которая в этом самом жидком метане выполняла бы те же функции, что и клеточная мембрана в воде.
_______
Друзья, если вам нравится наша работа, подписывайтесь на канал и помогите нам развиваться — ставьте лайки, делитесь с друзьями ссылками на статьи, делайте репосты на своих страничках в социальных сетях. Присоединяйтесь к каналу в Telegram и уютному чатику для дискуссий на научные темы. Ещё мы работаем над каналом в YouTube. Пока вы можете посмотреть лекции и просто интересные видео, которые мы выкладываем, а любые пожелания и предложения, включая сотрудничество, можете высылать на почту science.kitchen@yandex.ru.
_______
Метан, в отличии от воды неполярен, а значит при размещении в нём липидов, структура получаемой мембраны будет вывернута наизнанку относительно той, которая появилась на Земле.
В качестве исходных условий добавим, что «титановая» мембрана должна быть эластичной и не должна «дубеть» при низких температурах жидкого метана, а её молекулы должны быть способны к самоорганизации.
Исследователи из Корнельского университета провели компьютерное моделирование поведения различных веществ в жидком метане, результаты которого оказались довольно интересными. Молекула акрилонитрила оказалась способна образовывать мембраноподобные структуры.
Молекулы собирались в двойные слои, ориентируя полярные нитрильные группы внутрь, а углеводородный «хвост» выставляя наружу. Подобные структуры, схожие размером с небольшими земными вирусами, оказались вполне устойчивы, а значит, есть вероятность, что в жидком метане могут существовать весьма интересные объекты. Речь не идёт о возможности развития сложных организмов, но понятие «жизнь», довольно широкое.
Подобные работы невероятно важны для предстоящих исследований космического пространства и понимания жизни вообще, но, как я и говорил в начале статьи, начать поиски лучше с себе подобных – с ними хоть более или менее понятно, о чём разговаривать.