Skip to content Skip to footer
Азот и фосфор: Жизнь на очень холодных планетах

Есть такой полемический термин, как «углеродный шовинизм». Словосочетанием этим описывается состояние человека, рассуждающего о внеземных (или земных) небелковых формах жизни. Но при этом обладающим хотя бы базовыми познаниями в области химии. То есть, понимающего, к каким именно последствием приведёт, например, замена углерода кремнием. Понимание же этого даже с минимальным оптимизмом по поводу возможности появления жизни на основе кремния,к сожалению, несовместимо категорически.

Однако, базой для развития углеродного шовинизма может быть не только кремний. Можно, например, поговорить о гипотетической азот-фосфорной жизни. Представляющей собой, кстати, антипод кремниевой. Ибо если достоинством последней представляется приспособленность к более высоким, нежели пригодные для углеродной жизни, температурам — достоинством сомнительным, так как и кремниевые существа по прежнему будут нуждаться в жидкой воде, — то азот-фосфорная основа, напротив, делает живое нечувствительным к температурам низким. И открывает возможности для заселения миров, где слишком холодно для жидкой воды.

Суть концепции в том, что, хотя и необходимый для жизни, но слишком уж химически лютый, фосфор сам по себе не годен, как база для гигантских макромолекул, в «сцепке» с атомом азота он начинает проявлять сходные с углеродом свойства. Но, с другой стороны, свойства построенной на азот-фосфорных цепочках молекулы будут очень существенно отличаться от химии РНК. Для фотосинтеза «ледяным» растениям вместо углекислоты и воды придётся использовать аммиак и фосфин (соединение фосфора и водорода). «Отходом» же реакции станет не кислород, а водород. Потребляя его, животные смогут перерабатывать органику, возвращая растениям азот и фосфор.

Наиболее ценным свойством вышеуказанного метаболизма является отсутствие потребности в воде. И не только, как в реагенте для синтеза биомассы, но и как в растворителе, в котором протекают внутриклеточные реакции. Жидкой основной азот-фосфорной жизни могут выступать, как замерзающий при -78 градусах аммиак, так и фосфин — в некоторых условиях не замерзающий и при -200 градусах. А здесь необходимо подчеркнуть, что употребление слова «шовинист» любое количество раз, ни одного раза не отменяет факта необходимости для жизни, по определению представляющей собой химическую реакцию автокатализа, протекающую лишь в растворе, жидкого растворителя.

Условия для азот-фосфорной жизни во вселенной, в принципе, достаточно распространены. Подходящей средой может стать, например, атмосфера планеты-гиганта. Юпитера, хотя бы. Причём, если учесть, что круговорот веществ в присущем ей метаболизме основан именно на водороде и направлен «в обратную сторону» (животные вдыхают горючее, из пищи же добывается окислитель), то условия эти оказываются благоприятными. Если на Земле жизнь потратила два миллиарда лет на преобразование атмосферы из восстановительной в окислительную, то для азот-фосфорных существ атмосфера преимущественно водородная и является уже аналогом «окислительной». То есть, возможность для появления крупных и активных животных появляется сразу.

Но Юпитер (как и подлёдные моря на ледяных лунах, в составе которых много аммиака) — это база для высокотемпературной, «аммиачно-растворимой» версии азот-фосфорной фауны. Средой же для низкотемпературной, «фосфин-растворимой» версии могут стать океаны жидких газов, подобные существующим ныне на Титане, а в прошлом, даже на столь холодных телах, как Тритон и Плутон. Обнаружить её активность можно будет по выделению водорода.

То есть, если бы на Титане азот-фосфорная жизнь была, концентрация водорода в нижних слоях атмосферы была бы выше расчётной. Но она там, как раз, ниже расчётных величин. Словно кто-то этот водород не выделяет, а потребляет. Так что, углеродный шовинизм и тут торжествует.

Главным недостатком азот-фосфорной жизни остаётся тот же, что и у кремниевой. Для её возникновения требуется накопление строительных материалов, — первичный бульон, в котором разгорается реакция автокатализа. Но, в отличие от углеводородных, кремнийорганические или фосфорорганические молекулы где-либо во вселенной в товарных количествах производиться и накапливаться не могут.

Новые публикации также можно увидеть на Дзен-канале

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии