Об эволюции жизни на Земле Альтернативные формы жизни
В поисках внеземного разума человечество рассчитывает найти углеродные формы жизни.
Но кто сказал, что жизнь во Вселенной жизнь должна развиваться по образу и подобию земной.
Рассмотрим возможные альтернативы углеродной жизни.
Метановая
В 2005 году Хизер Смит из международного космического университета в Страсбурге и
Крис Маккей из Исследовательского центра Эймса НАСА подготовили отчет о возможности
существования жизни на основе метана, которую они назвали "метаногены".
Такая форма жизни могла бы дышать водородом, ацетиленом и этаном, выдыхая метан
вместо углекислого газа. Это сделало бы возможным существование жизни в холодных
мирах, таких как Титан, спутник Сатурна.
Как и на Земле, атмосфера Титана в основном состоит из азота, но он смешан с метаном.
Титан также является единственным местом в Солнечной системе, где кроме Земли существует
множество озер и рек (состоящих из смеси этана с метаном). Жидкость считается необходимой
для молекулярных взаимодействий органической жизни, но до сих пор на других планетах искали обычную воду.
Кремниевая
Кремний является настолько популярным потому, что он очень похож на углерод и
может принимать четыре формы, как и углерод.
Это открывает возможность для существования биохимической системы, основанной
полностью на кремнии, который является самым распространенным элементом в земной коре,
кроме кислорода. Недавно была открыта разновидность водорослей, которая использует
кремний в процессе своего роста. Полноценная кремниевая жизнь вряд ли появится на Земле,
поскольку большинство свободного кремния находится в вулканических и магматических породах
из силикатных минералов. Но ситуация может отличаться в высокотемпературной среде.
Мышьяковая
В 2010 году ученые НАСА нашли бактерию GFAJ-1, которая может включать мышьяк
вместо фосфора в свою клеточную структуру. GFAJ-1 процветает в богатых мышьяком
водах озера Моно в Калифорнии. Мышьяк считался ядовитым для каждого живого существа
на планете, но оказалось, что возможна жизнь на его основе.
Аммиачная
Также в качестве возможной альтернативы воды для создания жизненных форм был
назван аммиак. Биохимики создали азотно-водородные соединения с использованием
аммиака в качестве растворителя, который может быть использован для создания
белков, нуклеиновых кислот и полипептидов. Любое жизнь на основе аммиака должна
будет существовать при более низких температурах, при которых аммиак принимает жидкое состояние.
Серная
Сера, как полагают, послужила основой для начала обмена веществ на Земле,
и даже сегодня существуют организмы, которые в своем метаболизме используют
серу вместо кислорода. Возможно, в другом мире эволюция будет развиваться
на основе серы. Некоторые считают, что азот и фосфор могут также занять место
углерода при очень специфических условиях.
Синтетическая жизнь на основе КНК
Жизнь на Земле основана на двух несущих информацию молекулах - ДНК и РНК,
и ученые давно интересуются возможно ли создать другие подобные молекулы.
Поскольку любой полимер может хранить информацию, в РНК и ДНК закодированы наследственность и
передача генетической информации, а сами молекулы способны адаптироваться с течением
времени путем эволюционных процессов. ДНК и РНК являются цепочками молекул,
называемых нуклеотидами, которые состоят из трех химических компонентов -
фосфата, пятиуглеродного сахара и одного из пяти стандартных оснований
(аденина, гуанина, цитозина, тимина или урацила).
В 2012 году группа ученых из Англии, Бельгии и Дании впервые в мире разработала
ксено-нуклеиновую кислоту (XNA или КНК) - синтетические нуклеотиды, которые функционально и
структурно похожи на ДНК и РНК. Такие молекулы разрабатывались и раньше,
но в первый раз было показано, что они способны к воспроизведению и эволюции.
