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.
Другие статьи на данную тему
