Чем жизнь на основе кремния будет отличаться от белковой
Чем жизнь на основе кремния будет отличаться от белковой
Среди вариантов, позволяющих населить космические тела, для белковых существ не пригодные, особенно часто упоминается жизнь на основе кремния. И начать нужно с того, почему именно кремний, а не, допустим, ванадий, вызывает, как у фантастов, так и у ксенобиологов (о фриках, коряво выдумавших «кремниевую эру» на Земле, и речи нет) столько энтузиазма...

Во-первых, кремния много. По массовой доле в составе коры нашей планеты он уступает только кислороду. Ванадия же мало везде. Не только на Земле. В «золотой век фантастики» считалось вполне приличным грезить о мирах, окружённых атмосферами из фтора или хлора, заменяющих обитателям кислород. Но сейчас это уже не принято. Ибо известно, как во вселенной появляются химические элементы и почему их относительное количество именно таково. Известен (методами спектрометрии он наблюдается непосредственно) и химический состав туманностей, из которых образуются планеты. Повсюду во вселенной он предсказуемо одинаков, и содержание хлора и фтора, сравнительно с кислородом, в нём пренебрежимо мало.

Во-вторых, известно уже что такое «жизнь», и как это работает.Известно, разумеется, на материале жизни углеродной. Но рассуждения о жизни «основанной на иных принципах» интересны лишь в случае, если эти принципы внятно и достаточно детально сформулированы. А тут пока вариантов нет. Жизнь — реакция автокатализа сложных органических молекул, и всё тут.

В этом смысле, кремний, как основа для жизни, — подходит. Земная жизнь основана на углероде в буквальном смысле. В вышеупомянутых молекулах к углероду крепятся гирлянды атомов водорода, кислорода, азота и фосфора. Если на место углерода воткнуть, скажем, железо (которого тоже много в космосе), всё сооружение радостно развалится. Если же воткнуть кремний — устоит. Этот элемент имеет близкие к углероду химические свойства.


То есть, жизнь на основе кремния теоретически существовать может. В лабораторных условиях способные к автокатализу кремнийорганические молекулы пока не получены, но не обнаружено и причин, препятствующих их существованию. Результаты же замены кремнием углерода в составе живого организма достаточно легко поддаются просчёту.

Для начала, представления фантастов о кремниевых существах, как о чём-то камнеподобном, основаны на недоразумении. Примером кремниевой органики является широко известный силикон, применяющийся в том числе и для имитации некоторых биологических тканей. На ощупь. Также, кремниевая клетка, подобно углеродной, будет представлять собой заключённую в эластичную упаковку ёмкость с жидкостью. Ведь, вышеупомянутые автокаталитические реакции должны протекать в растворе. Состав данной жидкости также известен. Как и в обычной клетке, это будет вода с примесями. А что ещё? Прочие, помимо воды, растворители, ввиду низкой, сравнительно с водородом и кислородом распространённости комплектующих, представляют собой серьёзную проблему в космических масштабах.

И вода это — не очень хорошо для жизни на основе кремния. Ведь предназначается такая жизнь по традиции для горячих планет, на которых большая, сравнительно с белками, устойчивость кремнийорганических соединений к высоким температурам даст ей преимущество. Получается, что не даст. Ведь, на планетах, подобных Венере, нет жидкой воды.

Дальше становится ещё хуже. Кремниевым растениям придётся осуществлять синтез биомассы. И если для белковых форм жизни сырьём для этого выступают углекислый газ и вода, то в случае замены углерода кремнием, место углекислоты в метаболизме займёт кремнезём (SiO2). А кремнезём, хоть и доступен — кора планет состоит из него по преимуществу — но не растворим в воде. Как минимум, при вменяемых температуре и давлении. Это вещество может быть растворено, например, плавиковой кислотой. Но лишь косвенно. В реакции с кислотой образуются растворимые соли. Кислота, таким образом, выступает в качестве реагента и расходуется. Для того, чтобы всё заработало, нужен океан плавиковой кислоты, которому по законам нашей вселенной просто не от куда взяться. Да и такое количество реагента не поможет. Без круговорота веществ, бактерии съедят и океан.

…Главным же обстоятельством, делающим существование жизни на основе кремния сомнительным, является отсутствие условий для её возникновения. Для появления жизни требуется появление и накопление в природе исходных комплектующих для самосборки автокаталитической молекулы. В случае с углеродом — это не проблема. Запчасти для РНК можно найти не только на планетах, но и в туманностях. Кремний же — как углерод. Но, хуже. Слабее. Химически кремневодороды крайне нестабильны. В небулярном веществе они не встречаются, и смоделировать планетарные условия, в которых данные соединения могли бы производиться и накапливаться — невозможно.Автор: И.Край
Источник: "Цитадель адеквата"
Опубликовано 12 января 2022 Комментариев 0 | Прочтений 1570

Ещё по теме...

Добавить комментарий
Периодические издания



Информационная рассылка:

Рассылка X-Files: Загадки, Тайны, Открытия