Жизнь из кремния. Альтернативная биохимия

19.01.2018

Кремний - второй по распространенности элемент на Земле после кислорода. Наиболее часто встречаемым соединением кремния является его диоксид SiO2 - кремнезем. В природе он образует минерал кварц и многочисленные его разновидности.

Жизнь на основе кремния — это, пожалуй, самая распространенная форма альтернативной биохимии. Кремний находится в одной группе периодической системы с углеродом и их свойства во многом схожи. Но кремний тяжелее создает сложные молекулы, его соединения гораздо менее разнообразны и устойчивы. Несмотря на то, что на планетах земной группы кремния гораздо больше, чем углерода(30% земной коры состоит из кремния) в остальной Вселенной все наоборот. Космического углерода в десятки раз больше, чем кремния.

Могла ли на нашей планете быть кремниевая жизнь в прошлом?

Очень даже могла. Найдены стволы, ветки, пни каменных деревьев. Некоторые из них драгоценные. Находки многочисленны по всему миру. В некоторых местах деревьев столь много, что это иначе, чем лесом не назовешь. У каменных деревьев сохранена структура древесины.

Найдены ископаемые каменные кости животных, в том числе из драгоценных камней. У находок сохранена структура кости. В степях валяются в большом количестве каменные ракушки - аммониты.

Как и углеродная форма жизни, кремниевая форма жизни должна быть структурирована от простейших одноклеточных форм до эволюционно (или божественно, кому как нравится) сложных и наделенных разумом форм. Сложные формы жизни состоят из органов и тканей. Все как сейчас. Достаточно наивны представления о кремниевой жизни, как о монолитном куске гранита, наделенным духом божьим. Все равно, что живая лужа нефти или живой кусок угля.

Некоторые организмы на Земле вполне спокойно используют соединения кремния. Например, у диатомовых водорослей панцирь состоит из диоксида кремния, а у радиолярий из него же состоит скелет. Однако нет никаких естественных примеров жизни на Земле, объединяющих кремний и углерод в молекулы и тем более нет ни одного организма, основанного на кремнии.

Соединения на основе кремния гораздо более жаропрочны, чем соединения углерода и более стабильны в среде серной кислоты(отличный растворитель для кремния). Специалисты не исключают, что кремниевая жизнь возможна при высоких давлениях и температурах свыше 1000 °C. Логично будет предположить, что если жизнь на основе кремния существует, то она будет процветать на более горячих, чем Земля планетах.

Важной проблемой кремниевой жизни — является проблема дыхания. Когда углерод окисляется во время дыхательного процесса земного организма, он становится газообразным углекислым газом — отходом, который легко удаляется существом из его тела. А при окислении кремния получается песок, который довольно проблемно вывести из организма. Да и вообще, выдыхать песком — не самая лучшая идея, ведь при высоких температурах он может расплавиться в стекло.

Если где-нибудь и сможет образоваться кремниевая жизнь, то она будет совершенно непохожа на нашу. Таким организмам придется найти новый способ передачи наследственной информации(ДНК основана на углероде).

Существует теория, что жизнь на углеродной основе, зародившись на нашей планете три с половиной миллиарда лет назад, к настоящему времени дала разумное существо - человека, а кремниевая жизнь, зародившись здесь, по-видимому, еще раньше, находится лишь в самом начале своего пути к разуму. И объясняется это в первую очередь громадной временной разницей протекания жизненных процессов в организмах кремниевых существ и углеродных.

Большая продолжительность жизни и крайняя замедленность жизнедеятельности кремниевых значительно тормозят их эволюцию. За время, пока сменялись сотни, если не тысячи поколений углеродных существ, сменялось всего одно поколение кремниевых. В результате подобного черепашьего эволюционного движения самые «продвинутые» кремниевые особи по своей «разумности» находятся сейчас в лучшем случае на уровне примитивных червей.