Что есть жизнь? Вопрос философский, религиозный, и одновременно...химический. Это неудивительно, ведь с точки зрения науки невозможно описать жизнь, не обращаясь к химии. Как известно, в основу жизни положены определённые молекулы – ДНК, РНК и белки.
Существование жизни без этих молекул невозможно. А существование этих молекул невозможно без углерода и пяти дополнительных компонентов (их называют "органогенами"), с которыми углерод взаимодействует. К ним относятся: кислород, водород, азот, фосфор и сера. Поэтому часто говорится о том, что вся жизнь на нашей планете имеет углеродную основу. И невозможна без участия элементов-органогенов.
Вопрос о том, возможна ли жизнь вне этой биохимической модели, волнует учёных не случайно. Дело в том, что наличие "альтернативной биохимии" (будь она доказана) позволяет предположить существование альтернативной жизни на планетах непригодных для земных форм жизни. А это существенно увеличивает шансы на то, что мы не одиноки во вселенной.
Начнём с вопроса "А почему, собственно углерод?" Всё дело в том, что, благодаря своим физическим свойствам, атомы углерода способны образовывать полимерные цепочки, соединяясь с атомами других элементов. Поэтому может существовать огромное количество сложных макромолекул, построенных на основе углерода. Уже сейчас в мире известно более 87 миллионов веществ, так или иначе имеющих в своей основе углерод. Эта невероятная химическая "гибкость" и привела к появлению ДНК, РНК и прочих сложных соединений, который послужили основой жизни. Впрочем, есть и другие элементы, которые в определённых условиях смогли бы если не составить конкуренцию, то послужить альтернативой углероду.
Наиболее частой альтернативой углеродной основе жизни называют кремневую основу. Действительно – кремний хоть и имеет "меньшую" гибкость в образовании сложных молекул, всё же является достойным кандидатом на роль "жизнеобразующего" элемента. В условиях Земли, соединения кремния не могут вести себя в качестве основы жизни, но кто сказал, что жизнь может существовать только в таких условиях? При других температурных режимах и в другой среде (если, заменить, к примеру, воду на серную кислоту), где углеродная жизнь не возможна, кремний вполне может выступить творящим жизнь элементом. Вот было бы забавно взглянуть на жизнь рождённую в кипящей серной кислоте. :)
Ещё одной предполагаемой формой жизни могли бы стать организмы на основе азота и фосфора. И хотя образование сложных соединений на основе комбинаций этих двух элементов более "энергоёмкие", всё же не исключена возможность построения жизненных пищевых цепочек при определённых условиях – нужной атмосфере и температуре. Ещё менее вероятно возникновение жизни на основе азота и бора. Хотя эти атомы и могут являться строительным материалом для сложных элементов, вроде неуглеродного бензола, всё же комбинирование сложных молекул из этих элементов обладает гораздо более узким диапазоном вариантов, чем у углеводородов.
Существует ещё целый ряд смелых гипотез, в которых колыбелью жизни может выступить не вода, а какая-то другая среда. Среди подобных замен воде назывались фторная кислота (HF) и синильная кислота (HCN). Увы оба этих вещества не подходят для создания океанов. Первое в виду редкости фтора, второе в виду неустойчивости соединения. Наиболее вероятной альтернативой воде может выступить аммиак, который остаётся жидким при низких атмосферах и высоком давлении. Это даёт основания допустить возникновение жизни в условиях непохожих на наши. Например, на какой-нибудь планете не земного типа, например, на газовом гиганте вроде Юпитера.
Ещё один интересный эксперимент провели учёные в университете Глазго. Они создали сложную молекулу на основе молибдена. Помещённая в определённую среду, эта молекула формирует вокруг себя ещё более сложный комплекс, своего рода "молекулу-кольцо", состоящую из 772 атомов, в состав которой также входят молибден, кислород и водород. Но что самое интересное: создав вокруг себя сложную молекулу, первичный комплекс покидает её, и продолжает создавать новые "молекулы-кольца". Таким образом, проявляя некоторые свойства вирусов, а значит и жизни! Рано говорить о том, что это полноценная жизнь, но можно предположить, что углерод всё же не является единственным животворящим элементом.
Вот такие дела. Сколько ещё интересных загадок таит наша Вселенная. Иногда я даже жалею, что не стал узкопрофильным учёным и не разгадываю их, а только читаю сообщения о разгадках. :)
Ну, а у меня всё. Поддержите очерк "👍", если вам было со мной интересно. И не забывайте подписаться, если хотите не пропускать новые очерки
