Astronomi uten teleskop - Hvorfor karbon?

Pin
Send
Share
Send

Forrige ukes AWAT Hvorfor vann? tok tilnærmingen til å erkjenne at selv om det er mange løsningsmidler som er tilgjengelige for å støtte fremmede biokjemier, er det sannsynlig at vann er det vanligste biologiske løsningsmidlet der ute - bare på grunn av dets rikelige overflod. Den har også nyttige kjemiske trekk som vil være fordelaktig for fremmede biokjemikalier - spesielt når dens flytende fase forekommer i en varmere temperatursone enn noe annet løsningsmiddel.

Vi kan begrense antall mulige solutes sannsynligvis til å delta i biokjemisk aktivitet ved å anta at liv (spesielt komplekst og potensielt intelligent liv) vil trenge strukturelle komponenter som er kjemisk stabile i løsning og kan opprettholde deres strukturelle integritet i møte med mindre miljøvariasjoner, for eksempel endringer i temperatur, trykk og surhet.

Selv om DNA ofte diskuteres som en kjernekomponent i livet på jorden, kan det tenkes at en selvrepliserende biokjemi kom senere. Det molekylære maskineriet som støtter nedbrytning av karbohydrater, bruker relativt ukompliserte karboksylsyrer og fosfolipidmembraner - selv om hele prosessen i dag blir tilrettelagt av komplekse proteiner, som neppe har oppstått spontant. En aktuell debatt eksisterer om livet oppsto som replikasjon eller metabolisme - eller om de to systemene oppsto separat før de gikk sammen i en symbiotisk allianse.

I alle fall, selv om en rekke småkjemiske biokjemier, med eller uten karbon, kan være mulig - det virker sannsynlig at strukturen til organismer av en hvilken som helst vesentlig størrelse vil trenge å bygges ved bruk av polymerer - som er store molekylære strukturer, bygd opp fra sammenføyning av mindre enheter.

På jorden har vi proteiner bygget av aminosyrer, DNA bygget fra nukleotider og deoksyribose-sukker - i tillegg til forskjellige polysakkarider (for eksempel cellulose eller glykogen) bygget av enkle sukkerarter. Med bare et mikroskopisk biokjemisk maskineri som er i stand til å bygge disse små enhetene og deretter knytte dem sammen - kan du bygge organismer i skala av blåhval.

Karbon er ekstremt allsidig når det gjelder å knytte sammen forskjellige elementer - i stand til å danne flere forbindelser enn noe annet element vi hittil har observert. Dessuten er det mer universelt rikelig at den neste polymere utdriveren, silisium - og det er verdt å vurdere det på jorden, selv om silisium atypisk er 900 ganger mer enn karbon - men likevel ender opp med å ha en minimal rolle i jordens biokjemi. Boron er en annen elementær kandidat, også veldig flink til å bygge polymerer, men Boron er et relativt sjeldent element i universet.

På dette grunnlaget ser det ut til å være rimelig å anta at hvis vi noen gang møter en makroskopisk fremmed livsform - med en strukturell integritet som er tilstrekkelig til at vi kan håndhilse - sannsynligvis vil den ha en primært karbonbasert struktur.

Imidlertid vil du sannsynligvis bli møtt med et forundret spørsmål i dette scenariet om hvorfor du søker berørt engasjement mellom dine respektive motil-sensoriske vedlegg. Det kan være mer passende å tilby å fylle opp den nye fremmede vennens løsemidler med litt oppvarmet vann blandet med nitrogen, oksygen, karbonalkaloid - noe vi kaller kaffe.

Pin
Send
Share
Send