Содержание
Внеземная жизнь. Какой она может быть?
Вглядываясь в звездное небо, мы нередко задаемся вопросом: а одни ли мы во Вселенной? И, если где-то еще есть жизнь разумная жизнь, то что она из себя представляет?
Все зависит от условий, которые сложились на той или иной потенциально обитаемой планете. На планетах, покрытых огромными океанами, это могут водные существа, напоминающие обитателей наших морских глубин.
В мире с сильной гравитацией и плотной атмосферой могут жить крупные, сильные и, по-видимому, агрессивные (из-за жестких условий жизни) существа. В ледяных мирах могут обитать, вероятно, только бактерии. Чтобы выжить, они могут объединяться в гигантские сети.
Углеродный шовинизм
Этот термин − следствие предположения, что инопланетная жизнь в случае ее существования должна быть похожа на земную. В частности, молекулы, ответственные за жизненные химические процессы, должны быть построены, прежде всего, из углерода. Понятно, что такая форма жизни нам наиболее близка, поэтому землянам чрезвычайно трудно вообразить иную биохимию.
Вот и не будем изменять традициям.
«Углеродный шовинизм» ограничивает наши фантазии по поводу иных форм жизни, но, конечно, не означает, что жизни, подобной земной, не существует больше нигде.
Аурелия и Голубая Луна
Это совместный проект телекомпании Blue Wave Productions Ltd. и группы американских и британских ученых, работавших по заказу National Geographic Channel. Аурелия и Голубая Луна − гипотетические примеры планеты и луны, на которых могла бы возникнуть внеземная жизнь.
Ученые предполагают, что планету, подобную Аурелии, мы сможем обнаружить в течение 10 лет. Высока вероятность, что она будет вращаться вокруг красного карлика. Ведь именно эти звезды наиболее распространены (80% всех звезд) на сравнительно небольших (в пределах 50 световых лет) расстояниях от Земли (чтобы обнаружить планеты на более далеких расстояниях понадобятся слишком мощные телескопы, сконструировать которые пока не представляется возможным).
Красные карлики − холодные звезды, они производят менее десятой части света нашего Солнца.
Итак, перед нами − красный карлик. Рядом с ним вращается планета, похожая на Землю − Аурелия. Чтобы на ее поверхности могла образоваться жидкая вода − непременный атрибут углеродной формы жизни − она должна обращаться достаточно близко от своей звезды. Впрочем, гораздо ближе, чем наша планета. Ведь красный карлик, как мы знаем, гораздо холоднее Солнца. Поэтому, под воздействием силы гравитации такая планета не будет вращаться вокруг своей оси и всегда будет повернута одной стороной к своей звезде. Здесь не будет смены дня и ночи и времен года.
Раньше считалось, что планеты, вращающиеся возле красных карликов, не могут быть обитаемыми, так как с одной стороны этой планеты атмосфера должна замерзнуть, а с другой − испариться.
Но использовав земную модель погоды, ученые из Met Office (Национальная Служба Погоды Великобритании) доказали, что на планете, которая не обращается вокруг своей оси и находится возле красного карлика, жидкая вода вполне может существовать.
На темной стороне Аурелии совсем не будет света, и температура не поднимется выше ноля. Малопривлекательные условия для жизни. На светлой же стороне метеорологические модели прогнозируют постоянный гигантский циклон. По суше проносятся ураганы и не прекращающиеся проливные дожди. Однако между темной и штормовой зоной, вероятно, будет проходить пояс теплого и стабильного климата. Вот здесь, по мнению ученых, жизнь более чем возможна.
Реки, формирующиеся в штормовой зоне, вытекают сюда, поэтому здесь будет огромное количество водоемов. Кто может здесь обитать?
Если учесть, что предполагаемый возраст гипотетической Аурелии − 5 млрд лет, то на ней могут быть следующие формы жизни. Главная из них – Веера Жало. Эти причудливые существа напоминают растения, но это − животные, научившиеся ловить дневной свет. Они борются за место под солнцем − красным карликом. Их планета недвижима, поэтому двигаются сами веера, занимая лучшую позицию. Веера Жало достигают 10 м в высоту. Их крылья тянутся к солнцу, чтобы получить энергию для производства сахара.
Их несложно сконструированные сердца перегоняют питательные вещества по телу. Не верите? Вспомните о подобных существах на Земле − кораллах, медузах, некоторых видах моллюсков. Они тоже живут за чужой счет, их пленники осуществляют фотосинтез и производят необходимое питание. Это симбиоз.
По мнению ведущих мировых биологов и биомехаников, жизнь на Аурелии будет зависеть от Вееров Жало. Но есть и другие формы жизни. Например, свинорыл − крупнейший хищник планеты. Рост свинорыла − 4,5 м, вес − как у буйвола. Свинорыл отвечает всем правилам строения тела животного.
Ученые, участвовавшие в проекте, предположили, что «аурелианские» существа, наверняка, подчиняются законам биологии, схожими с земными. Так, для аурелианца логично обладать пятью чувствами и их органами: глазами, ушами, носом, сенсорами вкуса и кожей. Все эти органы должны располагаться впереди тела, поскольку именно окружающая среда воспринимается животным именно спереди. А еще для таких существ естественно обладать мозгом и вычислительным центром, находящимися, по возможности, ближе к сенсорам.
Длинная шея позволит телу оставаться неподвижным, в то время как часть тела будет двигаться, выслеживая жертву. Кишки занимают много места, но они должны располагаться в стабильном месте − например, у ног. Ноги должны быть длинными, чтобы быстрее настигать добычу.
Живые существа выбирали на Земле одни и те же способы адаптации. Способов плавания или передвижения, например, не так много, и живые существа миллионами лет выбирают одни и те же из них. По мнению ученых, наверняка подобным же образом дело обстоит и на других планетах. На Аурелии жизнью управляет вся та же эволюция.
Второй гипотетический объект исследования ведущих мировых специалистов − Голубая Луна. Это вымышленный спутник планеты типа Юпитера, практически полностью покрытый водой и имеющий очень плотную атмосферу. Такие условия позволяют ученым предположить наличие на спутнике летающих существ размером с кита.
Голубая Луна по размеру должна быть сравнима с Землей, но согласно модели, на ее поверхности атмосферное давление втрое превышает земное.
Характерная особенность Луны − отсутствие полярных ледяных шапок. Плотная атмосфера и покрывающий поверхность океан уменьшают кол:)ия температуры.
Избыток кислорода в атмосфере теоретически должен привести к увеличению силы мышц небесных китов, размах крыльев которых достигает 10 м. В этом «воздухе» плавают и миллиарды водорослей и мхов. Ими и питаются небесные киты.
Неуглеродная форма жизни
Большая часть форм жизни на нашей планете состоит из углерода, кислорода, фосфора и серы. Но в 2010 году ученые обнаружили организмы, которым кислород не нужен.
Наиболее вероятным претендентом на роль структурообразующего атома в альтернативной биохимии считается кремний. Их свойства с углеродом во многом похожи. Но атомы кремния имеют бо́льшую массу и радиус, они сложнее образуют двойную или тройную ковалентную связь. Это может помешать образованию биополимеров (полимеров, входящих в состав живых организмов).
И хотя основные гипотезы существования неуглеродных внеземных форм жизни основаны именно на кремнии − вероятно, такая жизнь будет иметь куда меньшее разнообразие, чем углеродная жизнь.
Ведь соединения кремния не могут быть настолько разнообразны, как соединения углерода. Но если это так, то кремниевая форма жизни может настолько сильно отличаться от привычной нам, что мы едва ли имеем возможность фантазировать на тему того, как выглядят «кремниевые» инопланетяне.
Когда речь заходит о возможных формах носителей Разума во Вселенной, оказывается, что на этот счет имеются диаметрально противоположные точки зрения: «одни (антропоморфисты), ссылаясь на закон конвергенции, утверждают, что высшие формы жизни во Вселенной должны быть близки к тем формам, которые сложились на Земле, а разумное существо должно быть, во всяком случае, человекоподобным; другие (релятивисты), исходя из бесконечного разнообразия условий во вселенной, предполагают возможность иных, не таких, как на Земле, форм жизни и разума»
Точка зрения антропоморфистов основана на допущении того, что лишь углерод может быть «субстратом жизни» и что развитие всех зарождающихся форм жизни определяется, главным образом, воздействием на них сил гравитации.
«Адаптация к среде путем преодоления сил тяжести универсальна для всего живого не только в земных условиях, но и во всей Вселенной. Из универсальности гравитационных сил дедуцируется универсальность жизни: там, где есть жизнь, она всегда проявляется как адаптация к среде путем относительного преодоления гравитационных сил. Универсальность законов гравитации означает универсальность биологии «иных существ во Вселенной. Это отмечает американский биолог Билински в книге «Жизнь во Вселенной Дарвина».
На том основании, что вещественный субстрат жизни един во Вселенной и им является углерод, Билински приходит к выводу, что если исходные материалы для построения живых организмов всюду одинаковы, если земные и внеземные организмы родственны по биохимическому строению, то должно быть сходство и в путях их дальнейшего развития. Эволюция жизни во всем космосе должна двигаться параллельными путями. Это и есть Вселенная Дарвина»
«Конечно, нам трудно представить себе живые существа, которые совершенно непохожи на что-либо, уже виденное нами.
В отличие от того, что мы знаем, обитатели одной из других планет могут быть сферическими, как мячи, приняв такую форму из-за особенностей физических условий окружающей среды. Вместо того, чтобы брать предметы руками, как это делаем мы, они могут заглатывать их и манипулировать ими, например, при помощи языка. Может быть, их языки будут светящимися, а во рту на нёбе будет глаз или микроскоп. Такие предположения могут оказаться неправдоподобными, но можно не сомневаться в том, что факты окажутся не менее странными»
«… Мы, может быть, лишь капли интеллекта в жизни Вселенной. Я мог бы развить дальше эту неприятную мысль, указав, что у организмов других планет с более развитыми органами чувств могут вполне существовать рецепторы, качественно совершенно не известные нам и воспринимающие явления, о которых мы не подозреваем»
Допуская существование цивилизаций разумных существ в Космосе, мы готовы также согласиться с тем, что их мозг может оказаться более совершенным органом, чем мозг человека.
Он может оказаться более «быстродействующим». Он может быть более «ёмким». Он может получать информацию об окружающем мире с помощью таких рецепторов, о которых человек и не догадывается. Но мы не можем себе вообразить качества материи, более совершенного, чем мышление.
Если мышление считать качеством материи, приобретенным ею случайно в процессе ее эволюции, то каков же может быть следующий этап этой эволюции? Чем заменится процесс абстрагирования, происходящий в нашем мозгу? Может, созданием голографических фантомов, отражающих окружающий мир? И что сменит основную функцию мышления; — познание реальности? Может, сотворение новой реальности?
NASA обнаружило внеземные формы жизни на метеорите — РБК
adv.rbc.ru
adv.rbc.ru
adv.rbc.ru
Скрыть баннеры
Ваше местоположение ?
ДаВыбрать другое
Рубрики
Курс евро на 3 декабря
EUR ЦБ: 64,99
(+1,16)
Инвестиции, 02 дек, 16:04
Курс доллара на 3 декабря
USD ЦБ: 61,77
(+0,63)
Инвестиции, 02 дек, 16:04
«Недобанк» за $33 млрд: почему регуляторы не доверяют стартапу Revolut
Pro, 11:21
Как прокачать через облако ИТ-структуру ретейла и онлайн-торговлю
РБК и Cloud, 11:14
Синоптики назвали аномальной текущую неделю в столице
Life, 11:09
adv.
rbc.ru
adv.rbc.ru
Криптокомпании уволили с начала 2022 года более 10 тыс. сотрудников
Крипто, 11:06
В Великобритании выпустили монеты с изображением Гарри Поттера. Фото
Life, 11:04
Мост через Москва-реку разгрузит транспортные магистрали Подмосковья
РБК Компании, 11:04
Блинкен сообщил об активной работе по освобождению Грайнер и Уилана
Политика, 11:00
Объясняем, что значат новости
Вечерняя рассылка РБК
Подписаться
Минобороны запустило доставку писем и посылок в зону спецоперации
Политика, 10:54
Умеете ли вы распоряжаться капиталом с выгодой.
Тест
РБК и Сбер, 10:51
Экс-первая ракетка мира Халеп объяснила допинг в пробе «загрязненной» БАД
Спорт, 10:48
«Ни разу не попадались полные идиоты»: каково работать в Adobe
Pro, 10:46
Акции «Белуги» подорожали на 5% после рекомендации дивидендов
Инвестиции, 10:46
Захарова отреагировала на слова Вайкуле о содержании СССР
Политика, 10:42
Котировки «Яндекса» выросли после слов Кудрина о новой должности
Инвестиции, 10:41
adv.
rbc.ru
adv.rbc.ru
adv.rbc.ru
Группа ученых из Национального агентства по аэронавтике и космическим исследованиям (NASA) опубликовала результаты исследования, которое подтверждает существование внеземных форм жизни.
По данным исследовательской группы, окаменелые останки мельчайших существ, найденные в образцах нескольких метеоритов, являются так называемыми «коренными организмами» и присутствовали в астероиде еще до того, как он упал на Землю, передает Би-би-си.
К этому выводу ученые пришли, изучив под микроскопом образцы углистых хондритов, присутствовавших в породе метеоритов. Помимо этого, в метеоритах было обнаружено большое количество воды и некоторых органических веществ.
«На основании этого открытия можно сделать вывод, что жизнь есть повсюду и что первые организмы могли прибыть на нашу планету из космоса», — считают ученые.
В понедельник, 7 марта, в штаб-квартире NASA соберется консилиум ученых, которые проанализируют результаты исследования и дадут свою оценку этой находке.
космическое исследование
метеорит
Сияй, сумасшедший бриллиант: почему люди являются углеродными формами жизни
Лабораторная крыса
Автор S.E. Gould on
Share on Facebook
Share on Twitter
Share on Reddit
Share on LinkedIn
Share via Email
Print
Предыдущие записи из серии Химия: Водородные связи, силы Ван-дер-Ваальса, металлическая связь, ионная связь
Все на земле состоит из комбинаций различных элементов, которые можно найти в периодической таблице. Учитывая, что периодическая таблица содержит 118 элементов, кажется жаль, что органическая жизнь имеет тенденцию включать только пять или шесть из этих элементов в огромных количествах.
Основной из них – углерод.
Жизнь на Земле невозможна без углерода. Углерод является основным компонентом сахаров, белков, жиров, ДНК, мышечной ткани, почти всего в вашем теле. Причина, по которой углерод такой особенный, заключается в электронной конфигурации отдельных атомов. Электроны существуют в концентрических «оболочках» вокруг центрального ядра, а углерод имеет четыре электрона в самой внешней оболочке. Поскольку наиболее стабильной вещью для атома является восемь электронов, это означает, что каждый углерод может образовывать четыре связи с окружающими атомами.
Каждая связь в вышеуказанной молекуле образована двумя общими электронами; один из углерода и один из водорода. Однако способность образовывать четыре связи не ограничивается углеродом, это свойство каждого атома с четырьмя внешними электронами, включая кремний, олово и свинец. Что особенного в углероде и причина того, что формы жизни на основе кремния ограничиваются научной фантастикой (а формы жизни на основе свинца почти никогда не упоминаются), заключается в том, что он может образовывать двойные связи, которые имеют более одного общего электрона с другим атомом, как показано ниже.
:
Почему углерод способен на это, а кремний нет? Хотя на диаграмме выше все облигации изображены прямыми линиями, в реальной жизни не все облигации равны. Двойная связь состоит из двух различных типов связи. Каждая связь состоит из двух перекрывающихся электронных орбиталей (по одной от каждого атома). Проще всего представить себе орбиталь, не вдаваясь в серьезную физику, — это представить ее как некую размытую зону, в которой, скорее всего, будет кружить быстро движущийся электрон. Когда две орбитали перекрываются, вы получаете удвоенное пространство, в котором могут вращаться два электрона.0007
Простая связь образована двумя круговыми орбиталями, перекрывающимися и окружающими оба атома:
Вторая связь формируется несколько иначе. Электроны, образующие эти связи, находятся не на сферической орбитали вокруг ядра, а на овальной орбитали, выступающей над и под ядром. Когда они перекрываются, образуются связи выше и ниже первой связи, как показано на диаграмме:
Так почему же углерод, а не кремний может справиться с этим трюком с двойной связью? Ответ кроется в размере.
Углерод — самый маленький из всех атомов с четырьмя крайними электронами, а это означает, что электроны на верхней и нижней орбиталях достаточно близки, чтобы перекрываться и образовывать эту вторую связь. Однако для кремния на пути больше электронных орбиталей, весь атом больше, и для внешних орбиталей почти невозможно подобраться достаточно близко, чтобы образовать двойную связь. Вот почему двуокись углерода представляет собой небольшую газообразную молекулу, состоящую из двух атомов кислорода, образующих двойную связь с одним углеродом, в то время как двуокись кремния представляет собой огромную молекулу-бегемот, состоящую из огромного количества чередующихся атомов кислорода и кремния, и более известна как песок.
Если сильно постараться, то можно получить двойные кремний-кремниевые связи, но они довольно нестабильны и будут использовать любой шанс, чтобы разорвать эту двойную связь в пользу образования другой одинарной. С другой стороны, двойные связи углерод-углерод образуются естественным образом и легко и имеют решающее значение для каждого живого организма на Земле.
Если бы существовали формы жизни на основе кремния, чисто химический состав их атомов означает, что они должны были бы быть построены по совершенно иным принципам, чем жизнь на Земле.
—
Ссылка на изображение 1
Ссылка на изображение 5
Высказанные мнения принадлежат авторам и не обязательно совпадают с мнением Scientific American.
ОБ АВТОРАХ
Биохимик, увлекающийся микробиологией, лаборатория
Крысе нравится исследовать, читать и писать о бактериях. Наконец-то ей удалось оторваться от университета, и теперь она работает в небольшой компании в Кембридже, где превращает данные в понятные слова и потрясающие графики. Подписаться Гулд в Твиттере
Читать дальше
Вода
Поэма: «Принцип неопределенного моря»
Животные
«Болтливые черепахи» Перевернуть сценарий эволюционного происхождения вокализации у животных 75 миллионов долларов на изменение климата
Животные
Муравьи могут производить молоко для своих детенышей (и пожилых)
Эволюция
Древняя рыба-пила помогает пролить свет на чешуйчатое происхождение наших зубов
Изменение климата
Посольства США сталкиваются с растущим риском, связанным с изменением климата, сообщает правительственный наблюдательный орган
Информационный бюллетень
Будьте умнее.
Подпишитесь на нашу новостную е-мэйл рассылку.
Зарегистрироваться
Подробнее
Предыдущий
Как доить голубя
- Автор S.E. Гулд, 4 ноября 2012 г.
- 6
Далее
Как животные потеряли сенсоры
- С.Э. Гулд 25 ноября 2012 г.
Поддержка научной журналистики
Откройте для себя науку, которая изменит мир. Изучите наш цифровой архив с 1845 года, включая статьи более 150 лауреатов Нобелевской премии.
Подпишитесь прямо сейчас!
Углерод как строительный материал жизни
ПОДЕЛИТЬСЯ:
FacebookTwitter
Узнайте об углероде и почему его называют элементом жизни
Узнайте об углероде и о том, как он составляет основу жизни.
© Американское химическое общество (партнер-издатель Britannica)
ПРОФЕССОР ДЕЙВ: Привет, это профессор Дэйв.
Давайте поговорим об углероде.
[ТЕМА] Он много знает о науке. Профессор Дэйв объясняет.
ПРОФЕССОР ДЕЙВ: Возможно, вы слышали, что углерод является элементом жизни. Но что это значит? Что определяет наличие атома углерода в первую очередь? Атом состоит из положительно заряженных протонов, нейтронов, не имеющих заряда, и отрицательно заряженных электронов. А элемент определяется количеством протонов в ядре. Один протон — водород, два — гелий, три — литий, четыре — бериллий, пять — бор, шесть — углерод.
Количество нейтронов и электронов может изменяться. Но по определению любой атом с шестью протонами является атомом углерода. Как они формируются? Водород, самый простой и распространенный из всех элементов, под действием гравитации скапливается в комки, которые становятся звездами. Огромное внутреннее давление запускает ядерный синтез, когда протоны и нейтроны сталкиваются и сливаются. Многие элементы, в том числе углерод, и более крупные элементы, такие как железо, образуются в звездах.
Гораздо большим нужна огромная энергия взрыва сверхновой или ускорители частиц здесь, на Земле.
Так что же такого особенного в углероде? Давайте посмотрим на электроны. Атомов углерода шесть. Первые два находятся на внутренней оболочке, а остальные четыре — это так называемые валентные электроны на внешней оболочке. Это те, которые доступны для связи с другими атомами, что происходит, когда два атома делят два электрона. Поскольку элементы в этой части периодической таблицы хотят иметь восемь электронов на внешней оболочке, углерод имеет тенденцию образовывать четыре связи. Это могут быть одинарные, двойные или тройные связи, а также множество различных элементов. Кроме того, в то время как атом, связанный с двумя или тремя другими атомами, примет линейную или плоскую форму, атом углерода, связанный с четырьмя другими атомами, примет трехмерную форму, потому что именно так могут образовываться электронные облака на четырех атомах. как можно дальше друг от друга.
Таким образом, именно способность углерода связываться в самых разных формах с таким количеством элементов, включая самого себя, делает его таким особенным.
Кроме того, углерод-углеродные связи достаточно прочны, чтобы быть стабильными, но не настолько прочны, чтобы их нельзя было разорвать и перестроить, что делает их отличными строительными блоками. Когда сам по себе углерод имеет множество аллотропов или способов расположения элемента — вот графит в вашем карандаше, который состоит из скользких листов углерода, которые легко стираются; есть алмаз, самое твердое известное вещество. И мы даже можем создавать интересные структуры, такие как нанотрубки и фуллерены.
Это просто углерод. В сочетании с водородом, кислородом, азотом и некоторыми другими элементами он образует все разнообразные структуры вашего тела, включая углеводы, белки и ДНК. Мы можем сделать шаг вперед и синтезировать новые материалы для самых разных целей. Помещение углерода в пустые места железной решетки делает ее прочнее. Мы называем это сталью, которая используется в большинстве крупных конструкций, известных нам сегодня. Тефлон, фторуглеродный полимер, представляет собой антипригарное вещество, обладающее высокой устойчивостью к химическому разложению.