Кремниевая форма жизни на земле: Учёные научно доказали существование кремниевых форм жизни

Содержание

Кремниевая форма жизни на Земле: правда или вымысел

Содержание


  1. Находка в бухте Майя Бей

  2. Останки кремниевой формы жизни — повсюду

  3. Камень может жить и размножаться

  4. Растущие камни в Румынии

  5. Для кремниевой формы жизни — слишком холодно.

  6. Камни могут лечить

Наш мир таит множество загадок. Кто мы? Откуда появились? В теорию Дарвина сегодня верят всё меньше и меньше людей. И это порождает огромное количество догадок и самых смелых предположений. Одна из таких смелых теорий идея о том, что существует такая форма жизни, как кремниевая. Проще говоря, идея о возможности камня быть живым — жить, дышать, размножаться, двигаться и так далее.


На первый взгляд это кажется просто невероятным. Но, так или иначе, существуют множество доказательств существования кремниевой формы жизни. И, может быть, она не так развита и проявлена, как белковая лишь потому, что на Земле нет достаточно комфортных условий для её процветания?

  • В бухте Майя Бей обнаружен окаменевший гигант.

  • Обнаружение кремниевой формы жизни по всему миру.

  • Камень может жить и размножаться.

  • В Румынии растут камни.

  • Для кремниевой формы жизни на Земле слишком холодный климат.

  • Камни могут лечить!


Не так давно в Таиланде, а именно в бухте Майя Бей, был обнаружен интересный артефакт. Некто Джей Дреммерс в начале 2018 года выложил в Интернет короткое видео, на котором якобы можно видеть окаменевшего гиганта, который лежит в этой бухте.


Можно было бы это списать на очередной пиар, паранойю и всё такое, но дальше произошло нечто интересное — власти Таиланда запретили въезд туристам в эту зону. Не слишком ли активная и радикальная реакция на простую шалость Интернет-блогера? Вот, собственно, этот шедевр:


Увидеть здесь гиганта можно с большой натяжкой, но гораздо интереснее бурное любопытство, которое проявили пользователи Сети, — всего за пару месяцев видео блогера набрало более миллиона просмотров, а власти Таиланда отреагировали столь радикально. Именно этот факт и заставляет задуматься: может быть, Джей Дреммерс и вправду наткнулся на некую тайну, о которой не принято говорить вслух?


Можно было бы закрыть глаза на этот инцидент, если бы подобные находки не встречались по всему миру.


Ни дать ни взять — гигантский череп человека. Можно, конечно, рассказывать о мастерице-природе, которая ветром и водой выточила подобный экспонат, но как-то верится в это с трудом. Варианта два: либо это создано человеком, либо это самостоятельная форма жизни.


И по ряду признаков, которые мы рассмотрим позже, можно сказать, что это скорее некий живой организм, чем искусственно созданные человеком памятники архитектуры и искусства. Существует мнение, что ранее климат на Земле был другим — более подходящим для кремниевой формы жизни, и именно она ранее преобладала на Земле, и именно её останки мы сегодня можем встречать повсюду.


Вот, к примеру, другой подобный экспонат — пенёк гигантского дерева:


В статье А. А. Боковикова «Открытие кремниевой формы жизни на Земле» подробно описаны признаки того, что эти каменные структуры вовсе не безжизненная материя, а вполне реальная форма жизни. Одним из объектов исследований стал агат. Учёный рассказывает о том, что исследования каменных структур агата позволяют увидеть признаки питания, линьки кожи и её регенерации, чётко отследить анатомию тела, увидеть залечивание ран, сколов, трещин, а также — увидеть различие полов между этими «живыми организмами», которыми, по мнению Боковикова, и являются агаты.


По его мнению, в агатах чётко видны различия полов. Полосатое тело камня — это мужской пол, а кристаллическое тело камня — это женский пол. Также обследование камней позволяет увидеть и процесс размножения. В камнях происходит процесс зарождения семян и последующий их выход из «родительского» тела. Также можно видеть и своего рода «пещеры», в которых зарождаются семена и из которых потом выходят наружу. Помимо этого, существуют и способы размножения агата отпочкованием и делением.


Таким образом, мы можем видеть, что камень действительно размножается всеми доступными другим биологическим видам способами. Дополнительными свидетельствами того, что агаты могут быть живыми, являются процессы захвата ими жизненного пространства, разнообразие видов и так далее. Более того, были выявлены даже болезни агата и борьба камня с ними. Проще говоря, всё как у обычных живых организмов белковой формы жизни.


Также в Интернете широко распространена информация о растущих камнях в Румынии. Они имеют удивительную форму, всё время растут, имеют своего рода «кожный покров».


И такой пример далеко не единственный. В Китае есть гора, которая в прямом смысле слова — «несёт яйца». Именно так. На поверхности горы постоянно образовываются новые камни в форме яиц, а затем отделяются и начинают расти самостоятельно:


Эти «яйца» сначала проступают на поверхности горы, затем созревают в течение примерно 30 лет, а затем отделяются от поверхности. По своему размеру отделившиеся камни похожи на яйца динозавров — имеют диаметр от 30 до 60 сантиметров, а вес — до 300 кг. И пример в Китае не единственный. По всему миру можно встретить яйцеобразные камни. Вы наверняка тоже встречали нечто подобное, но часто принято думать, что это отшлифованные морской водой камни, и неважно, что часто бывает так, что вблизи нет моря, логика проста — значит, оно тут было раньше. Но всё объясняется гораздо проще: камни не настолько мертвы, как мы привыкли думать, и тоже могут размножаться, при этом ничем не отличаясь от домашней курочки или любой другой птицы.


А это арктический остров Чампа, который усеян идеально круглыми камнями:


Но гораздо интереснее внутреннее строение этих каменных яиц. Вот, к примеру, находка из Казахстана, где каменное яйцо расколото пополам, и мы можем видеть, что идеальную округлую форму оно имеет не только снаружи, но и внутри. На разломе этого камня чётко видна его многослойная структура. И если внешнюю округлую форму ещё можно объяснить какими то природными явлениями вроде воды или ветра, то как же произошла эта шлифовка изнутри? На рисунке явно видно, что каменное яйцо кремниевой формы жизни во многом напоминает яйцо белковой формы жизни — видны «белок» и «желток»:


И это уже никак нельзя списать на какую бы то ни было случайность, так как ясно видно, что это не просто камень, а некая форма жизни.


Возникает вопрос: если кремниевая форма жизни существует, то почему же она ведёт себя столь малоактивно? Есть версия, что для кремниевой структуры наш климат слишком холодный. Можно привести пример и с белковой формой жизни. У живых существ белковой структуры есть такое состояние, как анабиоз, — это замедление или же вовсе приостановление всех процессов в теле под действием неблагоприятных условий окружающей среды — отсутствия тепла, воды, пищи и так далее.


Таким образом, можно предположить, что все живые существа кремниевой формы жизни просто находятся в своего рода анабиозе, поскольку климат нашей планеты для них не благоприятен. Поэтому их жизнедеятельность столь незаметна. Но если присмотреться, то становится очевидно, что мы — белковая форма жизни — на планете не одни.


Учёные, которые занимаются исследованиями этого вопроса, считают, что атмосфера Венеры более подходящая для такой формы жизни. Венера имеет атмосферу, состоящую из углекислого газа, а также атмосферное давление, которое в 92 раза больше, чем на Земле. Венера — самая горячая планета в солнечной системе, средняя температура +462 градуса. Считается, что именно высокая температура — наиболее благоприятная для такой формы жизни. А идеальной температурой кремниевого тела считается диапазон 1200–1300 градусов по Цельсию.


С этой точки зрения наша планета является слишком холодной для нормального существования кремниевой формы жизни. И если учесть, что всё-таки эта форма жизни проявлена на нашей планете, значит, ранее эти условия жизни для неё были, пока не произошли некие судьбоносные перемены.


Целебные свойства сердолика известны ещё со времён египетских жрецов. А в древней Армении сердолик был обыденным средством для облегчения тяжёлых родов, также прибинтовывали этот камень к ранам и ушибам, что способствовало быстрому заживлению. Нервные болезни, лихорадка, колики в животе — со всем этим сердолик легко справляется.


В 1935 году Евгения Ивановна Багидина провела любопытное исследование: она прикрепила к фену для сушки волос 30-граммовый сердолик. И далее, включая фен, обрабатывала гнойные раны, получая противомикробный и ранозаживляющий эффект. Изобретение применялось в военных госпиталях и обычных больницах и везде имело невероятный эффект. Багидина, окрылённая успехами, уже было замахнулась на славу древних алхимиков, объявив сердолик едва ли не философским камнем, который безуспешно искали адепты алхимии. Она утверждала, что сердолик — это ключ к молодости и вечной жизни. Но произвести на свет легендарный эликсир жизни Багидиной было не суждено. Вскоре за свои достижения она была «щедро награждена» тюремным сроком.


Таким образом, камни могут лечить. И тут вопрос к скептикам: разве может мёртвая, лишённая жизни материя лечить? Лечить может только нечто живое, излучающее энергию. Давать жизнь может только источник жизни.


Однако вернёмся к вопросу высокой температуры кремниевой формы жизни. В Библии описан один интересный момент, когда некто Савл (впоследствии — апостол Павел) отправился в Дамаск, чтобы продолжать гонения на последователей Христа. И в пути внезапно он увидел перед собой яркий свет, который ослепил его, затем услышал голос, который дал ему наставления. Потом Савл пришёл в Дамаск, был исцелён Ананией и стал проповедовать учение Христа, дальше ещё было много чего интересного, но суть не в этом. Гораздо более интересен вопрос о том, что же это был за свет?


В контексте обсуждения кремниевой формы жизни, можно сказать, что, возможно, это было проявление кремниевой формы жизни в её привычной и изначальной форме. Как уже сказано выше, предположительно, нормальная температура кремниевых тел — около 1200 градусов. Возможно, свет, который увидел Савл, и был проявлением кремниевой формы жизни, которая решила выйти на контакт со злодеем и направить его на истинный путь.


Также можно вспомнить историю о том, как пророк Моисей разговаривал с горящим кустом, который, как сказано в Библии, «горел, но не сгорал». Опять-таки, похожая история — говорящий яркий свет. Кстати, в обоих случаях на светящийся объект было больно смотреть. И ещё одна особенность: в первом случае, когда речь шла о грешнике, тот и вовсе ослеп, а во втором — Моисею просто было больно смотреть. То есть чем выше уровень духовного развития счастливчика, который столкнулся с кремниевым телом, тем меньше плачевных последствий он получит.


Из этого можно сделать вывод, что кремниевая структура — это более совершенная форма жизни. Исходя из этого, библейские истории могут иметь под собой реальную основу, и кремниевые тела вполне могли существовать на нашей планете в более благостные времена, теперь же лишь изредка выходят на связь. Также, скорее всего, эти существа были более высокого роста и размера, и находки тех или иных камней, напоминающих человеческие тела или их фрагменты, — яркое тому подтверждение.


В русских народных сказках описываются богатыри совсем нечеловеческого размера. И тут действует принцип «дыма без огня не бывает», да про сказки так и говорится: «сказка ложь, да в ней намёк». К примеру, описывается, что Илья Муромец (немаленького роста) вместе с конём умещался на ладони Святогора. И вряд ли это просто преувеличение или какая-то сомнительная метафора.


Ну и напоследок загадка уже нашего времени: перемещение камней в Долине Смерти в США — явный пример того, что камни могут быть живыми. Почему это происходит? Учитывая, что температура на планете постепенно повышается, вполне возможно, что условия жизни за Земле постепенно меняются в сторону более благоприятных для кремниевой формы существования, а это позволяет им переходить к более активной форме жизнедеятельности.

Возможна ли кремниевая форма жизни на Земле?

Знаменитый геохимик академик Ферсман выдвинул гипотезу, что на нашей планете возможна кремниевая форма жизни (неуглеродная). Аналогичные предположения делались различными учеными в разное время. В ноябре этого года было распространено сообщение о том, что биотехнологи Калифорнийского института вывели бактерию, которая способна синтезировать соединения с SiO2. Таким образом, они существенно продвинулись в исследованиях, связанных с созданием существ, метаболизм которых базируется на неорганических молекулах.

Кремниевая форма жизни: витолитическая теория

В процессе исследований ученые искали в информационной базе белковых последовательностей ферменты, которые обладают способностью связывать С и SiO2. Для этой реакции были выбраны гемопротеины. Они представляют собой белки, в которых присутствуют соединения железа и порфиринов. Исследователи выбрали цитохром. Этот белок синтезирует бактерии, присутствующие в горячих подводных источниках Исландии. Ученые выделили и размножили ген, который кодирует фермент. После этого он был подвергнут случайным мутациям. Созданные последовательности ДНК исследователи внедрили в кишечную палочку. В процессе наблюдений было установлено, что некоторые мутации на активном участке привели к тому, что взятые бактерии стали вырабатывать белок, способный осуществлять синтез кремнийорганических соединений. Его эффективность, определяемая по скорости реакции и количеству продукта, превосходит результативность искусственных катализаторов. Ученые намерены продолжить исследования. Их цель состоит в том, чтобы понять, почему, несмотря на широкое распространение кремниевых соединений на Земле, в ходе эволюции была создана и развилась именно углеродная форма. В природе отсутствуют организмы, которые могли бы использовать SiO2 в метаболизме. Вполне возможно, что в будущем исследователям удастся создать организм, с которого начнется кремниевая форма жизни на Земле.

Литературные представления

Кремниевая форма жизни на Земле незаметна человеческому глазу. Метаболизм в ней настолько растягивается во времени, что люди не принимают во внимание саму возможность ее существования. В книгах Пратчетта (английского писателя) о Плоском мире описана оригинальная раса кремний-органических существ – троллей. Их мышление зависит от температуры среды обитания. Глупость, которая свойственна троллям, объясняется плохим функционированием кремнийорганического мозга в тепле. При значительном охлаждении эти существа проявляют сверхвысокие интеллектуальные способности. Представители кремниево-кальциевого мира могут трансформироваться в скелет животных и растения, а также в кораллы.

Природные явления

Французские геологи Решар и Эсколье достаточно продолжительное время очень тщательно исследовали образцы пород из разных уголков планеты. Они выяснили, что камням присущи определенные признаки процессов жизнедеятельности. Только протекают они крайне медленно. Ученые выяснили, что структура камней может изменяться. Они могут быть старыми или молодыми. Кроме этого, исследователи установили их способность «дышать». Но один «вдох» растягивается на 1-14 дней, а «удар сердца» – почти на сутки. Ученые фотографировали камни в разные периоды времени и установили их способность перемещаться. Между тем, «движущиеся глыбы» есть во многих уголках планеты.

Кремниевая форма жизни: агаты, живые камни

Существует гипотеза, что кристаллическая минеральная решетка способна накапливать сведения и оперировать ими. То есть выдвигается теория «мыслящих камней». По мнению ряда исследователей, все биологические организмы, человек в том числе, являются только «инкубаторами». Их значение заключается в рождении «камней». Установлено, что из пепла после кремации человека можно изготовить алмаз. Такая услуга достаточно популярна в некоторых странах. К примеру, из 500 г праха под давлением и высокой температурой за 2 месяца можно вырастить голубой алмаз, диаметр которого 5 мм. Человек в среднем за свою жизнь синтезирует порядка 100 кг кварца и кремния. Считается, что они, попадая в организм, начинают расти, зачастую причиняя дискомфорт. После смерти эти камни, вероятно, проходят еще один цикл развития уже в естественных (природных) условиях. Они превращаются в обособленные самородки, которые напоминают агаты. Скопление и развитие песчинок в организме известно давно. Такой процесс именуется псевдоморфозой. Так, кости динозавров сохранились до настоящего времени именно благодаря этому явлению. При этом химический состав остатков ничего общего с костной тканью не имеет. По сути, их существование обуславливает кремниевая форма жизни. Это доказано рядом исследований. В одном случае слепки костных останков халцедоновые, в другом – апатитовые. В Австралии были обнаружены необычные белемниты – головоногие моллюски, широко населявшие планету в мезозойскую эру. Их костные остатки замещены опалом.

Исследования А. Боковикова

Достаточно оригинально объясняется кремниевая форма жизни на примере минерала «агат». Отечественный исследователь Боковиков обнаружил несколько признаков, позволяющих сформулировать гипотезу. Агат является скрытокристаллической разновидностью кварца. Он представлен в виде тонковолокнистого агрегата халцедона, отличается полосчатым распределением расцветки и слоистой структурой. В ходе многолетних наблюдений была описана кремниевая форма жизни. Агат, как растительный организм, не бессмертен, несмотря на то, что существует миллионы лет.

Характеристики

В образцах разного возраста четко выявляются анатомические черты. В частности, в ходе исследований ученый и его команда обнаружили полосатое и кристаллическое тело, донышко-зеркало (значение этого элемента не было установлено точно, предполагается, что это в некотором роде подобие зрительного анализатора). Агаты имеют кожу, которая может линять и регенерироваться. Как и многие другие организмы, они болеют и залечивают свои раны (трещины и сколы). Кремниевая форма жизни предполагает питание, захват определенных пространств, сохранение сложных форм в динамике.

Размножение

В ходе исследований ученые выявили интересный факт. Было установлено, что агаты двуполы. Кристаллическое тело является женским, а полосатое – мужским. Присутствуют в них и гены. Они представлены кристаллами женского тела. Размножение может осуществляться несколькими способами. Например, кремниевая форма жизни развивается из «семян». Кроме этого, на конкретных примерах Боковиков показал, что возможно и отпочкование, клонирование, деление с формированием разделительных центров. Исследователь наблюдал размножение криотами в базальте. Ученый выделил ряд процессов. Например, зарождение криот, развитие, появление младенца, превращение в организм, возникновение вокруг зародышей сферических структур, гибель.

Масонские представления

В ходе многочисленных исследований сформировалось новое учение – антропософия. Ее основателем стал Р. Штайнер. Он утверждал, что кремниевая форма жизни является главенствующей на планете. Рождение, развитие и смерть человека необходимо только ради одной цели. Она состоит в служении минеральному миру. Человек и другие организмы обеспечивают существование соединений с атомными кристаллическими решетками. Задачу людей Штайнер видел в преобразовании минерального мира в произведение искусства. Он говорил о том, что электричество свидетельствует об оккультных глубинах вещества. Когда люди заново выстроят минеральный мир, в соответствии со своим внутренним восприятием, прекратит развиваться планета в физическом смысле. Она перейдет в другое состояние, в котором в уплотненном виде будет находиться отражение всего, чем была когда-то минеральная Земля. Штайнер приводит в обоснование слова Гете, когда тот говорил о Духе планеты. Вместе с этим ученый указывает, что существует и кремниевая форма жизни на Луне. Он говорит о том, что и на этом небесном теле был план развития. В каждом конкретном случае, относительно каждой планеты, существует своя схема. Атомы, оставшиеся после прекращения физического развития, стали основой для создания Земли. Для планеты разрабатывается свой план. Достигая конца развития, ее атомы переходят к другому небесному телу. В результате может возникнуть кремниевая форма жизни на Венере, Марсе, Юпитере.

Круговорот в природе

Кремниевая форма жизни выступает как начальная и конечная цель существования организмов на планете. Ряд крупных ученых предлагает видеть смысл возникновения человеческой цивилизации исключительно в участии круговорота в природной среде. Пока люди были собирателями и охотниками, они выступали как члены естественных биоценозов. Однако цивилизация обладает рядом специфических черт. По мнению В. В. Малахова, человек извлекает из недр то, что вышло из круговорота. К примеру, это нефть, уголь, газ. При этом в землю человек возвращает углерод в наиболее доступной для организмов форме. Извлекая из недр металлы, люди насыщают ими промышленные стоки, возвращая отработанные соединения в Мировой океан в приемлемом для его обитателей виде. В этом, собственно, состоит биосферная задача человечества.

Гибель человечества

По мнению Малахова, когда данная функция будет полностью реализована, цивилизации придет тихий и естественный конец, обусловленный исчерпанием запасов. Это будет не атомная война, а медленное угасание человечества. При этом биосфера выйдет на качественно новый уровень развития. Ее ожидает расцвет. Безусловно, считает Малахов, насыщение атмосферного воздуха углекислотой, вероятный парниковый эффект, обогащение тяжелыми металлами океана приведет к гибели огромного количества организмов. Это будет одним из биосферных кризисов. Однако вместе с этим жизнь на новом этапе расцветет. Появятся новые системы с необычными веществами и металлами. Однако все это будет существовать без человека.

Выводы

Исходя из гипотезы Малахова, умирание цивилизации не будет означать смерть человека. В течение определенного периода люди еще будут жить на Земле. Они объединятся в примитивные общины скотоводов, охотников, собирателей. Однако это будет уже существование биологического вида как элемента естественного биоценоза. Другими словами, суть бытия заключается не в антропоцентризме. Оно состоит в служении «Иному», которое, как считает И. Ефремов, можно также определить, изучая камень в качестве одной из его манифестаций.

«Темная материя»

По мнению некоторых ученых, она также может выступать в качестве одной из форм жизни. Термином «темная материя» исследователи обозначают гипотетическое вещество, которое заполняет примерно 27% Вселенной. Физиками это понятие было придумано для объяснения некоторых противоречий. По мнению экспертов, эта материя может являться разумной и взаимодействовать с человеком. Однако эта ткань располагается на квантовом уровне. Это объясняет тот факт, что многолетние изучения космоса не показали ученым сколько-нибудь удовлетворительного доказательства наличия другой жизни на планетах.

Заключение

В популярных медицинских изданиях можно встретить результаты исследований, указывающие на то, что организму человека требуется каждый день около 40-50 мг кремния. В качестве его ключевой функции выступает поддержание нормального обмена веществ. Установлено, что многих болезней организма могло бы не быть, если бы в нем было достаточно кремния. В этой связи считается, что здоровье предков человека было подорвано продуктами, препятствующими его усвоению. Многие из них входят в рацион и сегодня. Это, в частности, мясо, белая мука, сахар, консервы. Смешанная пища задерживается в пищеварительной системе до 8 часов. Это означает, что на протяжении этого времени организм переваривает продукты, задействовав большую часть ферментов. В такой ситуации, как считал И. П. Павлов, организм не может обеспечивать достаточное поступление энергии в другие органы – сердце, почки, мышцы, мозг. Из этого исследователи делают один важный вывод. Они говорят о том, что, вероятно, Штайнер, который говорит о том, что смысл существования человека состоит в служении минералам, прав.

Жизнь на основе кремния на Земле? Пока только искусственно, но, возможно, естественно на других планетах

Ученые впервые успешно подтолкнули штамм бактерий к созданию углерод-кремниевых связей. Такое исследование поможет уточнить наше понимание жизни на основе кремния, которая не появляется на Земле, но может появиться на других планетах.

Кварц, или горный хрусталь, второй по распространенности минерал в земной коре, представляет собой смесь (в основном) кремния и кислорода. Первый наиболее распространенный минерал, полевой шпат, также содержит (в основном) кремний.
Изображение предоставлено Стефаном Швайхофером.

Возможно, вы не особо задумываетесь об этом, но кремний на самом деле очень распространен здесь, на старой доброй Земле — это второй по распространенности элемент в земной коре после кислорода. Около девяти десятых пород земной коры содержат кремний в виде кремнезема или других силикатов. Процессор, который позволяет вам читать ZME Science, содержит кремний — стекла на ваших окнах тоже. Он настолько вездесущ в химическом составе нашей планеты, что геолог может сказать вам, какие вулканы взорвутся, а какие просто «потекут» при извержении, просто взглянув на то, сколько кремния содержит его магма. Находясь всего в одном шаге от углерода в таблице Менделеева, кремний обладает большинством свойств, которые сделали углерод идеально подходящим для использования в органике.

Что делает следующий момент еще более любопытным: жизнь, какой мы ее знаем, просто не так уж хороша в использовании кремния. Он появляется тут и там, в тканях некоторых растений или панцирях некоторых морских организмов, но в целом на удивление мало. Вместо этого земляне предпочитают углерод.

РЕКЛАМА

Исследования Калифорнийского технологического института, однако, могут вернуть этот элемент в меню биологии. Команда успешно уговорила E.coli произвести белок, который может образовывать связи углерод-кремний (C-Si). Их работа проливает больше света на то, почему земная жизнь избегает последнего элемента и где мы можем найти организмы, которые не чувствуют того же.

Глупые минусы

Команда начала с создания штамма бактерий E. coli для производства белка, обычно присутствующего в бактериях исландских горячих источников, который может связывать кремний с углеродом. Когда команда впервые использовала свой сконструированный штамм для производства рассматриваемого белка, соединение оказалось очень неэффективным. Однако последовательные итерации и естественные мутации привели к созданию фермента, который мог формировать молекулы органического кремния примерно в 15 раз эффективнее, чем любой химический процесс, который команда могла применить для той же цели. Используя эту молекулу, команда произвела двадцать органических соединений C-Si, все из которых оказались стабильными.

Итак, этим шагом они доказали, что жизнь может включать в себя кремний, просто не особо хочет.

«Вы можете возразить, черт возьми, биологической системе так легко это сделать, откуда вы знаете, что это не делается снаружи?» говорит соавтор Фрэнсис Арнольд. «Мы точно не знаем, но это крайне маловероятно».

В этом контексте Арнольд имел в виду другие планеты, но то, что он пытается сделать, можно применить и к Земле. Знаем ли мы вне всякого сомнения, что на Земле нет кремниевой жизни? Ну нет. Но у нас есть все основания полагать, что нет.

РЕКЛАМА

Проблема здесь проблема доступности. Кремний гораздо более распространен на Земле, чем углерод, но практически весь доступ к нему чрезвычайно дорог для жизни. Кремний так распространен в земной коре, потому что он большой поклонник кислорода, и он будет связываться с любым доступным атомом газа, образуя камни. Все соединения кремния, которые команда кормила своим бактериям для создания этих новых соединений, были созданы человеком, и у жизни не было бы никаких шансов найти их в дикой природе.

Углерод, напротив, очень стабилен химически. Его относительное отсутствие интереса к соединению с кислородом особенно полезно для жизни, поскольку он может использовать атом для создания огромных молекул без особого риска их окисления и распада. Это также позволяет углероду существовать в чистом состоянии (графит, например) в природе, в то время как кремний не может — это очень важное различие, как и в молекулярной «экономике», это означает, что углерод может быть получен при гораздо меньших затратах. цена (затраты энергии), чем у кремния. Наконец, когда вы сжигаете углерод, вы получаете газ, который затем можно повторно использовать в жизни; кремний лишен этого преимущества.

Но он может быть довольно блестящим, как демонстрируют эти кремниевые оптические элементы.
Изображение предоставлено Crystaltechno / Wikimedia.

Наконец, жизнь на основе кремния не могла использовать воду, как жизнь на основе углерода; у них просто нет химии. Вместо этого ему пришлось бы заменить эту работу другой жидкостью, такой как метан, но он также нестабилен в нормальных условиях на Земле.

В конце концов, суть дела не в том, что кремний не может быть основой жизни, а в том, что на Земле углерод может выполнять эту работу гораздо проще, с большей эффективностью и с меньшими затратами. . «Работа» здесь — это жизнь.

Однако это не значит, что кремний-углеродные связи бесполезны. Мы постоянно производим такие соединения в лаборатории и используем их в различных продуктах, от электроники до фармацевтики. Команда надеется, что их бактерии помогут производить эти вещества намного быстрее, дешевле и с меньшим воздействием на окружающую среду. Это также может открыть путь к совершенно новым материалам.

«Фермент может делать то, что, по мнению химиков, могут делать только они, — говорит Арнольд. — Химическая связь может возникать в тысячах и тысячах различных молекул, некоторые из которых могут оказаться полезными» 9.0003

«Все это совершенно новые химические вещества, которые теперь легко доступны, если попросить бактерии сделать их».

Глупая жизнь

Помимо непосредственных практических соображений, исследование также ставит вопрос: возможна ли кремниевая жизнь на Земле? Результаты показали, по крайней мере, что кремний не вреден для жизни в том виде, в каком мы его знаем. Возможно, если бы жизнь имела свободный доступ к этому элементу, она бы больше включала его в свои структуры и процессы, несмотря на его ограничения.

И это поднимает вопрос о том, можно ли заставить жизнь включать в себя элементы, которые мы никогда раньше не видели.

«Что происходит, когда вы добавляете другие элементы?» — спрашивает Арнольд. «Может ли природа сделать даже это?»

«Предположительно, мы могли бы создать компоненты жизни, включающие кремний — может быть, силиконовый жир или кремнийсодержащие белки — и спросить, что с этим делает жизнь? Клетка слепа к тому, есть ли там углерод или кремний? Клетка просто выплевывает это? Съедает ли его клетка? Предоставляет ли он новые функции, которых раньше не было в жизни?»

«Я хотел бы посмотреть, какую долю того, что выяснили химики, мы действительно можем научить природе. Тогда мы действительно могли бы заменить химические заводы бактериями».

Одним из наиболее подходящих решений для ограничения кремния на нашей Земле является перенос контекста на другую планету. Любой опытный любитель научной фантастики, и я с гордостью отношу себя к их числу, хотя бы раз сталкивался с идеей о кремниевых инопланетянах. На данный момент часть «инопланетной жизни» остается в области фантастики, но химия, стоящая за этой идеей, прочно укоренилась в области науки. Например, на Титане, крупнейшем спутнике Сатурна, средняя температура составляет -179 °С.° по Цельсию (-290 ° по Фаренгейту), очень мало кислорода (запертого в водяном льду) и обилие метановых рек и озер.

[Читать далее] Да, это странно, но на других планетах погода бывает еще более странной — даже простой дождь.

В этом контексте кремний гораздо лучше подходит в качестве биохимической основы для жизни, чем углерод. Однако, что, возможно, является вкраплением космической иронии, Титан содержит много углерода (даже больше, чем Земля), но драгоценно мало кремния, и большая его часть похоронена глубоко, недалеко от ядра Луны. Но это показывает, что есть миры, в которых кремний — это путь, а не углерод. В целом наши шансы найти жизнь на основе кремния или жизнь, включающую кремний, довольно малы. И это, опять же, сводится к тому факту, что углерод более стабилен. По большому счету, кремниевая жизнь может существовать, но она, вероятно, будет довольно редкой.

Тем не менее, на данный момент исследования связей C-Si могут открыть новый метод дешевого производства того, что сегодня является относительно дорогим соединением. А органические соединения кремния могут найти очень ценное применение в медицине и других областях. Итак, пока мы ищем жизнь на основе кремния во Вселенной и тоскуем по ней, мы можем многому научиться, изучая ее на Земле.

В журнале 9 опубликована статья «Направленная эволюция цитохрома с для образования связи углерод-кремний: оживление кремния».0012 Наука .

Метки: углеродChemistrthlifesilicontitan

Заблуждения науки: возможна ли жизнь на основе кремния?

Дон Линкольн, доктор философии, Университет Нотр-Дам

Мы знаем, что углерод является одним из ключевых, если не самым важным, компонентом всех живых организмов, включая человека.

И, поскольку кремний и углерод имеют определенное химическое сходство, это привело к тому, что авторы научной фантастики стали обсуждать возможность существования жизни на основе кремния. Есть ли в этом вымысле зерно факта, возможно ли это только теоретически, но практически маловероятно? Или это просто плод богатого воображения?

Углерод образует четыре связи с водородом, образуя CH 4 или метан. Именно эта способность углерода образовывать четыре атомные связи с другими элементами делает жизнь возможной.
(Изображение: VectorV/Shutterstock)

Углерод — основа жизни на Земле

Жизнь, как мы ее знаем, основана на элементе углероде. Хотя, это не совсем углерод. Например, вы или, может быть, фрукт, который вы съели на завтрак, не полностью состоит из углерода. Вы содержите и другие элементы. Вы содержите кислород, водород, азот, кальций и фосфор — целую кучу химических веществ. На самом деле, эти шесть элементов составляют 9.9% вашего тела. Получается, что по весу кислород самый распространенный элемент, примерно две трети. Это потому, что в крови много воды, а кислород является тяжелым компонентом воды.

Углерод является вторым по распространенности, и именно углерод доминирует в химии жизни. Причина этого на самом деле невероятно увлекательна. Это действительно сводится к химии; и чтобы понять, как это работает и почему кремний считается альтернативой углероду в качестве основного элемента жизни, нам нужно обратиться к нашей периодической таблице элементов.

Узнайте больше о том, что находится внутри атомов.

Подробное изучение периодической таблицы

Периодическая таблица организована следующим образом: все элементы в одном столбце реагируют одинаково, и по мере продвижения сверху вниз элементы переходят от легких к тяжелым .

Группа углерода в периодической таблице включает углерод (C), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn), свинец (Pb) и флеровий (Fl). Все эти элементы могут образовывать четыре атомные связи. (Изображение: Хамдан/Shutterstock)

Крайний правый столбец содержит так называемые благородные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и т. д. Их отличительной особенностью является то, что они не взаимодействуют с другими элементами. В крайнем левом углу мы находим так называемые щелочные металлы: водород, литий, натрий, калий и т. д. Они невероятно реакционноспособны.

Причина, по которой каждая колонна имеет разную реактивность, связана с конфигурацией окружающих их электронов. Электроны, окружающие атомы, находятся в серии так называемых орбиталей. Проще говоря, эти орбитали немного похожи на чашки, а электроны — на шарики. Вы можете класть шарики в чашку до тех пор, пока она не наполнится, после чего чаше больше не нужны шарики.

Следуя этой аналогии, полные стаканы соответствуют инертным газам. Эти атомы имеют все электроны, которые им нужны, и поэтому они не взаимодействуют с другими. Химические связи — это просто атомы, делящие электроны, поэтому, если у атома нет полной орбитали, он может принимать электроны от других атомов, точно так же, как чашка с недостающим шариком может принять шарик от другого атома.

Итак, давайте рассмотрим столбец атомов рядом с благородными газами. Эта колонка содержит фтор, хлор, бром, йод и т. д. Элементы в этой колонке не совсем заполнены. Как будто им не хватает мрамора. Соответственно, они могут принять один шарик из какой-то другой чашки. Или, говоря атомарным языком, они могут принять электрон. С химической точки зрения элементы из этого столбца могут образовывать одну связь с другими элементами.

Водород — простейший элемент, у которого есть один лишний шарик, поэтому мы можем использовать его как способ проиллюстрировать способ соединения элементов. Например, когда фтор, находящийся в верхней части колонны, взаимодействует с водородом, вы получаете фтористый водород, который обозначается символом HF, который представляет собой один атом водорода и один атом фтора.

Что произойдет, если переместить на одну колонку влево, к колонке с кислородом, серой, селеном и т. д.? В этих элементах не хватает двух электронов, как в чашке без двух шариков. Эти элементы могут образовывать две атомные связи. На самом деле, когда мы думаем о соединении водорода с кислородом, мы видим, что кислород может соединяться с двумя атомами водорода, образуя h3O или воду.

Следующий столбец с азотом, фосфором, мышьяком, сурьмой и т. д. повторяется, на этот раз с тремя недостающими электронами. Азот может образовывать три связи с водородом, образуя NH 3 или аммиак. И когда мы добираемся до столбца, содержащего углерод, кремний, германий и олово, у нас есть элементы, которые могут образовывать четыре атомные связи. Углерод в сочетании с водородом дает CH 4 или метан. Метан является ключевым компонентом природного газа. Но главное здесь то, что элементы в этом столбце могут образовывать четыре атомные связи.

Продолжим аналогию со следующей колонкой с бором, алюминием, галлием и индием. Аналогия ясно предполагает, что эти элементы могут образовывать пять связей, и в этом есть доля правды. Однако, если твердо придерживаться нашей аналогии, по мере того, как мы двигаемся все больше и больше влево, ситуация начинает все меньше и меньше походить на чашку, в которой не хватает нескольких шариков, и становится похожей на чашку меньшего размера, на которой слишком много шариков наверху.

Таким образом, вместо того, чтобы быть атомами, принимающими электроны (или чашками, принимающими шарики), они становятся больше похожими на атомы, отдающие электроны другим атомам. На каком-то уровне именно поэтому во многих химиях атомы в левой части периодической таблицы взаимодействуют с атомами в правой. Просто потому, что в некоторые чашки можно положить шарики, а в другие нужно наполнить шарики.

Я должен напомнить вам, что аналогия с чашкой всего лишь аналогия. Он очень явно несовершенен, и химик скажет вам, что он замалчивает многие важные моменты. И они правы. Но аналогия, надеюсь, послужила своей цели и помогла вам понять, чем разные столбцы похожи на атомарном уровне. Это очень важно для понимания того, почему люди говорят, что жизнь на основе кремния возможна.

Это стенограмма из серии видео Понимание заблуждений науки . Смотри сейчас же, Вондриум.

Связи углерода

Итак, теперь, когда мы знаем, что углерод может образовывать четыре связи, мы начинаем понимать, почему жизнь основана на углероде. Углерод — удивительный и универсальный элемент из-за его способности образовывать четыре атомные связи с другими элементами. Почему эти четыре атомные связи важны, можно лучше понять, если мы посмотрим на органические молекулы по сравнению с неорганическими.

Для неорганических молекул у вас есть молекула водорода (которая представляет собой h3) или аммиак (NH 3 ) или вода (H 2 O). С этими элементами вы можете увидеть несколько атомов, соединенных вместе парой связей.

Теперь давайте посмотрим на органические молекулы. Они сумасшедшие комплексы. Я имею в виду кофеин с формулой C8 h20 N4 O2. Есть теобромин, горький алкалоид, который заставляет людей любить шоколад, с его формулой C7 H8 N4 O2. А это, по сути, менее сложные углеродсодержащие молекулы. Такие витамины, как В12, или гемоглобин, или даже ДНК (да, это молекула) смехотворно сложны.

Для создания таких сложных структур крайне важно, чтобы были задействованы молекулы, которые могут образовывать множество связей. И именно поэтому углерод делает жизнь возможной.

Узнайте больше о заблуждениях мира в науке.

Возможна ли жизнь на основе кремния?

Почему люди думают, что жизнь на основе кремния возможна? Причина проста. Кремний находится ниже углерода в периодической таблице, и кремний также может образовывать четыре связи. Таким образом, само собой разумеется, вы могли бы так же легко создавать сложные молекулы с кремнием. Это имеет смысл, за исключением того, что это неправда. Почему это?

Кремний в виде силикатных минералов составляет 28% земной коры, что примерно в 1000 раз больше, чем углерода. (Изображение: Таня Калиан/Shutterstock)

Итак, давайте сравним кремний и углерод. Они оба могут образовывать четыре связи. На Земле кремний гораздо, намного, гораздо более распространен, чем углерод. В основном кремний содержится в песке и горных породах. В земной коре кремний составляет 28%. Углерод, напротив, встречается примерно в 1000 раз реже. Тем не менее, углерод составляет жизнь, а кремний — нет. Если бы кремний был соперником, тот факт, что он настолько распространен, дал бы ему огромное преимущество.

Так почему кремний не справляется? Ну, начнем с того, что когда углерод образует четыре атомные связи со всеми своими соседями, связи, как правило, имеют одинаковую силу. В кремнии первая связь намного прочнее остальных, а это означает, что первая связь намного стабильнее остальных.

Это потому, что первая связь образуется, когда электроны от каждого атома достигают непосредственно другого атома в метафорическом рукопожатии. Другие связи образуются из электронов, которые находятся дальше, и они фактически не получают такого хорошего сцепления.

Другое дело, что когда углерод соединяется с другими химическими веществами, распространенными в органических молекулах, связи становятся одинаково прочными. Углерод-углерод, углерод-кислород, углерод-водород и углерод-азот очень похожи. Это означает, что с энергетической точки зрения довольно легко заменить атомы местами, что является способом физиков сказать, что происходят химические реакции.

Однако связь кремний-кислород намного прочнее, чем, скажем, связь кремний-водород, или кремний-углерод, или даже кремний-кремний. Это означает, что когда кремний взаимодействует с кислородом, их очень трудно разделить. Это делает легкость и универсальность химических взаимодействий кремния намного ниже, чем взаимодействия с углеродом.

И насчет связи кремний-кислород по сравнению с углерод-кислород. Когда вы дышите, вы поглощаете кислород и выдыхаете углекислый газ, который определяется химической формулой CO2. Соответствующей молекулой кремния является SiO2 или диоксид кремния. Более распространенным словом для этого химического соединения является «камень».

Таким образом, существо на основе кремния, использующее кислород как часть своего энергетического цикла, будет выдыхать песок. Это не новое осознание. В 1934 году писатель-фантаст Стэнли Вайнбаум написал в журнале криминального чтива рассказ под названием «9».0012 Wonder Stories об экспедиции на Марс. Астронавт столкнулся с формой жизни, которая была серой, с одной рукой и ртом, который выдавливал кирпичи. Он понял, что кирпичи были продуктом дыхания существа.

Итак, хотя простое понимание химии углерода и кремния предполагает, что жизнь на основе кремния возможна, если копнуть немного глубже, окажется, что жизнь на основе кремния не так уж и вероятна.

Поначалу химия кажется убедительной, но я думаю, что наиболее убедительным аргументом в пользу преимуществ углерода является тот факт, что жизнь на Земле состоит из углерода, несмотря на то, что вокруг гораздо больше кремния. Если бы кремний был конкурентоспособным, здесь возникла бы основанная на кремнии форма жизни, которая превзошла бы наших предков.

Общие вопросы об углероде, кремнии и жизни на основе кремния

В: Где чаще всего встречается кремний?

Кремний имеет значительное присутствие на Земле. На самом деле он составляет 28% земной коры, что примерно в 1000 раз больше, чем углерода.

В: Что такое жизнь на основе кремния?

В течение долгого времени писатели-фантасты рассматривали возможность существования жизни на основе кремния в качестве альтернативы жизни на основе углерода, чтобы исследовать возможности жизни на далеких планетах, в негостеприимной среде и даже в путешествиях в дальний космос. Идея жизни на основе кремния наиболее заметно была исследована в серии «Звездный путь», но еще до этого писатель-фантаст Стэнли Вайнбаум написал о такой форме жизни в рассказе в 1919 году.34.

В: Почему углерод лучше для жизни, чем кремний?

Углеродные связи, как правило, имеют одинаковую прочность, и хотя кремний образует очень прочную и стабильную первую связь, остальные менее стабильны и прочны. Таким образом, связь углерод-кислород, будучи такой же прочной, как и другие углеродные связи, может легко менять местами атомы, что приводит к химической реакции.