Возможность альтернативной биохимии

[Lynn]

Цитата - T101:

"Кремнийорганика может "ожить" при высоких температурах и давлениях. Скорее всего на небольших, близких к своей звезде планетах, где-нибудь в толще грунта - коры. При высоких температурах и давлениях (даже, возможно, более 1000*С) такая жизнь возможна. Кремнийорганические молекулы становятся лабильными."

Не спорю, не пробовал. Однако, тогда возможно, и саламандры получают право на существование. Помните Б. Челлини. Он таковую видал. Хотя, кто знает, может, и он был аферистом. 

[Lelik]

Самым интересным мне кажется такой вопрос: Возможна ли жизнь на Юпитере и других планетах гигантах, с их чудовищными давлениями, размерами и т.д.?

[jiminy]

Какие элементы - взамен углерода -  могут быть или стать основой хотя бы примитивной формы жизни? Я читал только про кремний. А другие элементы? Например, бор (в нашем организме практически отсутствующий) может? Вот ведь хорошо-плохо известны бороводороды - весьма непросто устроенные и для нашей формы жизни очень ядовитые...

[Kapimax]

Я тоже читал про возможность кремниевой жизни. Также слышал про возможность електрической, и плазменной. с первого взгляда это может показаться нелепым, но если вспомнить как некоторые ученые отзывались о о возможности поднять в воздух чего либо тяжелее последнего,то... В общем, такое можно предположить. Как Вы считаете?

[T101]

Здесь в сущности надо определиться с назначением и классификацией конкретных элементов. Вовсе не обязательно полностью менять один элемент на другой. Тем более, если это сделать, придется менять не только его, а весь набор. Например при замене углерода на тот же кремний потребуется еще заменить кислород, азот на серу и фосфор. Можно просто поискать другие варианты известной нам органики, где будет заменены ключевые вещества, тем не менее построенные частично на тех же элементах.
Например. Одним из необходимых условий жизни является вода. Она играет роль растворителя. Очень хорошего растворителя. Но именно она же во многом дает нам температурные ограничения существования жизни. Например, мы можем попробовать заменить воду на аммиак (там диапазон уже, но он находится в других температурах), или раствор того же аммика с водой, или сероводород или даже синильная кислота. И везде получаются разные условия с разной органикой. Кремний - вариант жизни при больших температуре и давлении, чем у нас, перечисленные же мною варианты (ну, их еще очень много, всех не упомнишь - надо книжку искать...) - при более низких температурах (вплоть до -220оС) и разных давлениях. Даже при таких температурах но значительных давлениях молекулы того же H2S достаточно лабильны, а скорость реакций может быть скомпенсирована концентрацией необходимых веществ, либо наличием катализаторов.

[T101]

Из книги (см. отв 102) могу сказать, что авторы предлагают варианты неуглеродной органики, на основе веществ, которыми богаты атмосферы планет гигантов - в качестве растворителя  более других рассматривается аммиак NH3. Его там обнаружено прилично. Там столько вариантов аммиачной органики - много страниц рассуждений и прикидок. К сожалению, перепечатывать полглавы мне терпения не хватит.

[assa32]

К созданию данной темы подтолкнули два соображения:
1. Так или иначе посты о внеземной жизни на форуме конечно есть, но напрямую (просмотрел) такой темы нет. Интересно было бы рассмотреть возможные формы жизни исходя из уже имеющихся данных о экзопланетах. Возможные типы биосфер и биоценозов на экзопланетах.
2. Программы SETI и METI направлены к "неизвестно кому", критерием служит пока единственный: они в чем-то похожи на нашу цивилизацию. А как может быть на самом деле?

На схожих планетах, жизнь при условии ее возникновения, развивается по схожим законам. Так на планетах земного типа жизнь развивается вначале в океанах. Потом идет переход от одноклеточных археобактерий прокариот к многоклеточным организмам и.т.д. как на Земле. Причем действует закон конвергентной эволюции, поэтому внеземные организмы на сходных с Землей планетах будут обязательно похожи на земные формы жизни.

[AlexFromTamala]

Уважаемые форумчане! Бессмысленно разводить демагогию о жизни на других планетах, пока мы меряем эту самую жизнь земными понятиями, как например Н. Хоровиц. Возьмём к примеру Титан.
Мир, в котором невозможно горение. Невозможно сущесвование свободной воды в жидком виде.Горение (окисление) - одно из фундаментальных химических реакций, определяющих условия нашего с вами существования. На Титане горения быть не может (а то давно бы сгорел весь дотла ))
Про воду вообще молчу. Так что, жизни там нет, значит?
А с какой это стати там должна быть углеродная жизнь? Сколько может быть всяких других хим.реакций с выделением энергии!!! Мы не знаем, какое обилие форм жизни можно построить из кирпичиков Таблицы Менделеева! А что, кроме воды растворителей мало?
 Жизнь в звёздных океанах, в мантии Земли, в недрах Урана. Да где угодно! Та же пресловутая кремнийорганика на мой взгляд имеет полное право быть. И т.д. и т.п.
 Всякий раз, когда человек наивно пытается разглядеть в чужих мирах земноподобные формы жизни (или поймать радиосигналы типа земных), он напоминает мне рыбу, которая выглянула из воды посреди океана и думает : "Ооо.., жить тут никак нельзя. Космос открытый, ни воды, ни водорослей. Даже передвигаться невозможно в этой среде..... Холодная и страшная пустота."

[Kweni]

Увы, таблица Менделеева слишком скудна.
Углерод – единственный элемент, способный образовывать длинные сложные молекулы. Кремнийорганика – это те же углеродные цепочки, к которым сбоку привешен кремний. Без углерода никак.

С другой стороны, для Титана это и не важно. Как раз углерода и его соединений там полно. Поэтому мне непонятно, зачем вам применительно к Титану понадобилось вместо углеродной жизни изобретать какую–то другую.

На самом Титане, конечно, жизни нет, но в принципе на титаноподобной планете могла бы существовать жизнь на основе органических радикалов и фотохимических реакций.

[AlexFromTamala]

углерода и его соединений там полно. Поэтому мне непонятно, зачем вам применительно к Титану понадобилось вместо углеродной жизни изобретать какую–то другую.

На самом Титане, конечно, жизни нет

Вот именно, углеродной жизни там скорее всего нет. Но Титан тем не менее вероятнее всего обитаем.

[Kweni]

Плодами воображения он обитаем.

[Nucleosome]

Невозможно сущесвование свободной воды в жидком виде.Горение (окисление) - одно из фундаментальных химических реакций, определяющих условия нашего с вами существования.

вот именно что нашего с вами, а мы с вами это далеко не весь органический мир, есть ещё очень немало анаэробов, для которых кислород не то что не нужен, а вовсе ядовит. и построены не просто из углерода, но и из нуклеотидов, аминокислот и жиров, более того, у них есть немало генов которые сходны с нашими. Иными словами - отсутствие кислорода совсем не приводит к "иной" жизни, и наша жизнь возникла как раз в его отсутствие, с водой сложнее - тут в самом деле будет нечто особое - если не на воде, но вот не на углероде... тут вот  сложно представить заменитель, хоть в таблице Менделеева и сотня с лишним элементов, множество различных соединений из них образуют прискорбно мало. И кремний для Титана не особо подходит хотя бы потому, что для него требуются куда более высокие температуры, чем для углеродных соединений, а с этим на Титане плохо... если не хочется углерод, то есть слабая надежда на переходные металлы, но как их скреплять в длинные цепочки если без углерода? Ну если брать совсем уж экзотику - типа жизни основанная не на молекулах, а на кристаллах... но тут уже не знаю...

[Set O. Lopata]

Увы, таблица Менделеева слишком скудна.
Углерод – единственный элемент, способный образовывать длинные сложные молекулы. Кремнийорганика – это те же углеродные цепочки, к которым сбоку привешен кремний. Без углерода никак.

Вас обманули :-) Кремнийорганические соединения весьма разнообразны. Причем в большинстве из них наличествуют цепочки из чередующихся атомов Si и O, сбоку к которым может быть привешено всё, что угодно, в том числе и углеродные фрагменты.
Углерод образует самые прочные и разнообразные гомоатомные цепочки, а кремний в сочетании с кислородом - гетероатомные.

[Kweni]

Ну если брать совсем уж экзотику - типа жизни основанная не на молекулах, а на кристаллах...

Это какая, интересно, жизнь, может быть основана на кристаллах? Компьютерная, что ли?

Могу ещё раз повторить - при температурах, как на Титане, жизнь может существовать только на органических радикалах и фотохимии. В химической кинетике есть простенькое правило - скорость химических реакций изменяется в 2-4 раза при изменении температуры на 10 градусов. Поэтому то же окисление метана, за счёт которого существуют некоторые бактерии на Земле, на Титане не пойдёт, даже если вы будете возить туда окислитель тоннами. Разве только зажечь спичку - то есть повышение температуры.  Наоборот, многие радикалы, при земной температуре существующие тысячные доли секунд, там будут в меру устойчивы и скорость реакций с их участием будет вполне приемлемой.

В общем, идея такова: не стоит глазеть на таблицу менделеева, заменяя один элемент на другой, и без этого немало разных теоретических возможностей. А то все - кремний, кремний, углерода им не хватает. Оставьте кремний компьютерам!

[Dervish]

Увы, таблица Менделеева слишком скудна.
Углерод – единственный элемент, способный образовывать длинные сложные молекулы. Кремнийорганика – это те же углеродные цепочки, к которым сбоку привешен кремний. Без углерода никак.

Вас обманули :-) Кремнийорганические соединения весьма разнообразны. Причем в большинстве из них наличествуют цепочки из чередующихся атомов Si и O, сбоку к которым может быть привешено всё, что угодно, в том числе и углеродные фрагменты.
Углерод образует самые прочные и разнообразные гомоатомные цепочки, а кремний в сочетании с кислородом - гетероатомные.

Поддерживаю. Могу заметить что если бы в силу каких-либо причин SiO2 был бы газообразным, то наличие силиконовой жизни было бы вполне допустимым. Можно рассматривать вариант, вместо окисления кремния его гидрирование , с выделением силана, но уж больно причудливая жизнь получилась бы и условия уж больно фантастические, около 100С и даже выше......

[Kweni]

Если бы  да кабы да выросли во рту грибы, то получился бы не рот, а настоящий огород.

И что значит «можно рассматривать вариант»? Так рассмотрите же! Вот на Земле жизнь использует аминокислоты с их активными группами –COOH и –NH2, позволяющими им полимеризоваться в белки, использует АТФ как аккумулятор, использует ДНК с его 4 комплементарными нуклеотидами и так далее. Какие конкретно будут химические соединения вместо этих в кремниевой жизни?

[Set O. Lopata]

Ну так можно и рассмотреть. Вы в химии силоксанов хорошо разбираетесь? Там есть какие-то проблемы с "активными группами?
АТФ выступает в роли "аккумулятора" вообще за счёт связей фосфор-кислород, причём тут углеродные цепочки?

[Dervish]

Надо понимать что рассмотрение этого "варианта" на 10 процентов уже тянет на 5 нобелевских премий, так что у кого есть время могут дерзнуть, но теоретически такая жизнь возможна, даже при окислении кремния я представляю себе пемзообразное существо с чрезвычайно медленным обменом веществ из пор которого время от времени выдувается мельчайший песок.

[Nucleosome]

Надо понимать что рассмотрение этого "варианта" на 10 процентов уже тянет на 5 нобелевских премий,

За что так много?!

так что у кого есть время могут дерзнуть, но теоретически такая жизнь возможна, даже при окислении кремния я представляю себе пемзообразное существо с чрезвычайно медленным обменом веществ из пор которого время от времени выдувается мельчайший песок.

А почему полимеры должны быть обязательно твёрдыми? Честно, я не знаю как они будут выглядеть (ну кроме того что гидрофильны), да и почему обмен веществ медленный? Как раз он же жить будет при высокой температуре.

[Kweni]

Высокой температуры там как раз то не будет – речь зашла о кремнийорганике, а там максимальное многообразие при тех же 0 - + 300, что и обычная органика. И не обязательно гидрофильны – тот же полидиметилсилоксан очень даже гидрофобный. Миф о высокотемпературных кремниевых существах возник из повседневного опыта работы с камнями, действительно температурно устойчивыми до 1000 - 2500, но кристаллическая структура силикатов, вопреки фантастике, неспособна породить жизнь.

Что касается выдуманного тут пемзообразного существа – это попытка простой аналогии с земной жизнью, где углекислый газ заменили на песок. Формально вещества похожи, да, просто углерод заменили на кремний. Вопрос в том, как вы с этим песком будете осуществлять круговорот кремния в природе, как другие пемзообразные существа будут поедать этот песок и каким способом превращать его в кремнийорганику. Да и энергетический выход по сравнению с углеродом для кремния будет довольно паршивый.

Насчёт 5 нобелевских премий вы преувеличиваете, я думаю, не больше трёх. Вопрос в том, что без этого все рассуждения о кремниевой жизни превращаются в догму «я верю, что на основе кремния можно создать жизнь, хотя подтверждений этой вере не больше, чем подтверждений веры древних ацтеков в существование бога Уицилопочтли».

Ну так можно и рассмотреть. Вы в химии силоксанов хорошо разбираетесь? Там есть какие-то проблемы с "активными группами?
АТФ выступает в роли "аккумулятора" вообще за счёт связей фосфор-кислород, причём тут углеродные цепочки?

Ой, где же мне разбираться со всем на свете? Вот вы и предложите, только, чур, без единого атома углерода.