Як виглядають інопланетяни?

Чи є у нас підстави та право очікувати, що Чужі будуть схожі на нас? Може виявитися, що вони схожі на наших предків. Прапра та багато разів великі, предки.

Метью Уіллс, палеобіолог з Університету Бата у Великій Британії, нещодавно спробував розглянути можливу будову тіла можливих мешканців позасонячних планет. У серпні цього року він нагадав у журналі phys.org, що під час т.зв. Під час кембрійського вибуху (раптового розквіту водного життя близько 542 мільйонів років тому) фізична структура організмів була надзвичайно різноманітною. На той час, наприклад, жила опабінія — тварина з п'ятьма очима. Теоретично можна вивести розумний вигляд саме з такою кількістю органів зору. У ті дні існував також схожий на квітку Диномісх. Що, якби Opabinia чи Dinomischus мали репродуктивний та еволюційний успіх? Отже є підстави вважати, що інопланетяни можуть бути діаметрально відмінними від нас, і водночас бути чимось близькими.

Цілком різні погляди на можливість існування життя на екзопланетах стикаються. Комусь хотілося б бачити життя у космосі універсальним та різноманітним явищем. Інші попереджають про надмірний оптимізм. Пол Девіс, фізик і космолог з Аризонського державного університету та автор книги «Жахлива тиша», вважає, що множинність екзопланет може ввести нас в оману, оскільки статистична ймовірність випадкового утворення молекул життя залишається незначною навіть за великої кількості світів. Тим часом багато екзобіологів, у тому числі з НАСА, вважають, що для життя потрібно не так вже й багато — все, що потрібно, це рідка вода, джерело енергії, трохи вуглеводнів і трохи часу.

Але навіть скептик Девіс зрештою визнає, що міркування малоймовірності не стосуються можливості існування того, що він називає тіньовим життям, яке засноване не на вуглеці та білку, а на зовсім інших хімічних та фізичних процесах.

Живий кремній?

1891 року німецький астрофізик Юліус Шнайдер писав, що життя не обов'язково має бути засноване на вуглеці та його сполуках. Він також може бути заснований на кремнії, елементі тієї ж групи в періодичній таблиці, що і вуглець, який, як і вуглець, має чотири валентні електрони і набагато стійкіший, ніж він, до високих температур у космосі.

Хімія вуглецю в основному органічна, тому що він входить до складу всіх основних сполук «життя»: білків, нуклеїнових кислот, жирів, цукрів, гормонів та вітамінів. Він може протікати у вигляді прямих та розгалужених ланцюжків, у вигляді циклічних та газоподібних (метан, вуглекислий газ). Адже саме вуглекислий газ, завдяки рослинам, регулює кругообіг вуглецю в природі (не кажучи вже про його кліматичну роль). Молекули органічного вуглецю існують у природі в одній формі обертання (хіральності): у нуклеїнових кислотах цукру тільки правообертаючі, у білках, амінокислотах – лівообертаючі. Ця особливість, яка досі не пояснена дослідниками добіотичного світу, робить вуглецеві сполуки надзвичайно специфічно розпізнаваними іншими сполуками (наприклад, нуклеїновими кислотами нуклеолітичними ферментами). Хімічні зв'язки у вуглецевих сполуках досить стабільні, щоб забезпечити їх довговічність, але й кількість енергії їхнього розриву та утворення забезпечує метаболічні зміни, розкладання та синтез у живому організмі. Крім того, атоми вуглецю в органічних молекулах часто пов'язані подвійними або навіть потрійними зв'язками, що визначає їхню реакційну здатність та специфічність метаболічних реакцій. Кремній не утворює багатоатомних полімерів, він не дуже реакційноздатний. Продуктом окиснення кремнію є кремнезем, що набуває кристалічної форми.

Кремній утворює (як і кремнезем) постійні оболонки або внутрішні «скелети» деяких бактерій та одноклітинних клітин. Він не виявляє тенденції до хіральності або створення ненасичених зв'язків. Він просто дуже хімічно стабільний, щоб стати специфічним будівельним блоком живих організмів. Він виявився дуже цікавим у промислових застосуваннях: в електроніці як напівпровідник, а також елемент, що створює високомолекулярні сполуки, які називаються силіконами, що використовуються в косметиці, парафармацевтиці для медичних процедур (імплантати), у будівництві та промисловості (фарби, каучуки). , еластомери).

Як бачите, це не збіг і не забаганка еволюції, що земне життя засноване на сполуках вуглецю. Однак, щоб дати кремнію трохи шансів, була створена гіпотеза про те, що в добіотичний період саме на поверхні кристалічного кремнезему відокремлювалися частки з протилежною хіральністю, що допомогло вирішити вибрати тільки одну форму в органічних молекулах. .

Прихильники «кремнієвого життя» стверджують, що їхня ідея зовсім не абсурдна, адже цей елемент, як і вуглець, створює чотири зв'язки. Одна з концепцій полягає в тому, що кремній може створювати паралельну хімію і подібні форми життя. Відомий астрохімік Макс Бернстайн зі штаб-квартири наукових досліджень НАСА у Вашингтоні зазначає, що, можливо, спосіб знайти позаземне кремнієве життя — це пошук нестабільних високоенергетичних кремнієвих молекул або ланцюжків. Однак ми не зустрічаємо складних та твердих хімічних сполук на основі водню та кремнію, як у випадку з вуглецем. Вуглецеві ланцюги присутні у ліпідах, але аналогічні сполуки за участю кремнію не будуть твердими. У той час як сполуки вуглецю та кисню можуть утворюватися та розпадатися (як вони постійно відбуваються в наших тілах), кремній відрізняється.

Умови та навколишнє середовище планет у Всесвіті настільки різноманітні, що багато інших хімічних сполук були б найкращим розчинником для будівельного елемента в умовах, відмінних від тих, які ми знаємо на Землі. Ймовірно, організми, будівельним блоком яких буде кремній, виявлять набагато більшу тривалість життя та стійкість до високих температур. Проте невідомо, чи зможуть вони пройти через стадію мікроорганізмів в організми вищого порядку, здатні, наприклад, розвитку розуму, отже, і цивілізації.

Є також ідеї, що деякі мінерали (не тільки засновані на кремнії) зберігають інформацію, як ДНК, де вони зберігаються в ланцюжку, який можна прочитати від одного кінця до іншого. Однак мінерал міг зберігати їх у двох вимірах (на своїй поверхні). Кристали ростуть, коли з'являються нові атоми оболонки. Отже, якщо ми подрібнимо кристал і він знову почне рости, це буде схоже на народження нового організму, і інформація може передаватися з покоління до покоління. Але чи живий кристал, що відтворює? На сьогоднішній день не було виявлено жодних доказів того, що мінерали можуть передавати дані таким чином.

Дрібка миш'яку

Не лише кремній хвилює ентузіастів невуглецевого життя. Кілька років тому фурор викликали повідомлення про фінансовані НАСА дослідження на озері Моно (в Каліфорнії), в яких йшлося про відкриття бактеріального штаму GFAJ-1A, який використовує миш'як у своїй ДНК. Фосфор у вигляді сполук, званих фосфатами, будує, серед іншого. Основа ДНК та РНК, а також інші життєво важливі молекули, такі як АТФ та НАД, необхідні для передачі енергії у клітинах. Фосфор здається незамінним, але миш'як, що стоїть поруч із ним у таблиці Менделєєва, має дуже схожі із нею характеристики.

Прибульці з “Війни світів” – візуалізація

Вищезгаданий Макс Бернстайн прокоментував це, охолоджуючи ентузіазм. «Результат каліфорнійських досліджень був дуже цікавим, але структура цих організмів все ще була вуглецевою. У разі цих мікробів миш'як замінив у структурі фосфор, але не вуглець», — пояснив він в одній із заяв для ЗМІ. У різних умовах, що панують у Всесвіті, не можна виключити, що життя, яке так здатне пристосовуватися до навколишнього середовища, могло розвинутися на основі інших елементів, а не кремнію і вуглецю. Хлор та сірка також можуть утворювати довгі молекули та зв'язки. Є бактерії, які використовують сірку замість кисню для їхнього метаболізму. Ми знаємо багато елементів, які за певних умов могли б краще, ніж вуглець, бути будівельним матеріалом для живих організмів. Також є багато хімічних сполук, які можуть діяти як вода десь у Всесвіті. Ми також повинні пам'ятати, що, найімовірніше, у космосі є хімічні елементи, які ще відкриті людиною. Можливо, за певних умов наявність тих чи інших елементів може призвести до розвитку таких просунутих форм життя, як Землі.

Прибульці з фільму «Хижак»

Деякі вважають, що інопланетяни, з якими ми можемо зіткнутися у Всесвіті, взагалі не будуть органічними, навіть якщо ми розуміємо органіку гнучко (тобто беремо до уваги хімію, відмінну від вуглецю). Це може бути штучний інтелект. Стюарт Кларк, автор книги «Пошук двійника Землі», є одним із прихильників цієї гіпотези. Він наголошує, що облік таких непередбачених обставин вирішив би багато проблем — наприклад, адаптацію до космічних подорожей чи необхідність «правильних» умов для життя.

Якими б химерними, повними зловісних монстрів, жорстоких хижаків і технічно просунутих великооких інопланетян були наші уявлення про потенційних мешканців інших світів, досі так чи інакше асоціювалися з формами людей або тварин, відомих нам із Землі. Складається враження, що ми здатні тільки уявити, що пов'язуємо з тим, що знаємо. Тож питання в тому, чи можемо ми також помічати лише таких інопланетян, які пов'язані з нашою уявою? Це може бути серйозною проблемою, коли ми стикаємося з чимось або з кимось «цілком іншим».

Пропонуємо вам ознайомитись з Темою номера в .