Інопланетне життя може бути неорганічним – геть не на основі вуглецю: нове дослідження

Щонайменше, про це мовиться у новому дослідженні Університету Вісконсін-Медісон, на чолі якого стояв старший автор Бетюль Качар – астробіолог, бактеріолог і еволюційний біолог. Які висновки зробили вчені – читай на Men 24.

Дивися також До неможливості просто та дуже смачно: рецепт смачного коктейлю для крутих вихідних

Можуть існувати форми життя, геть не такі, як земні

На Землі життя базується на органічних сполуках. Ці молекули складаються з вуглецю і часто містять інші елементи, такі як водень, кисень, азот, фосфор і сірку. Однак вчені вже давно цікавляться питанням, чи може інопланетне життя розвиватися на основі іншої хімії. Наприклад, дослідники давно припускають, що кремній може слугувати основою для біології.

Тип хімічної взаємодії, який є ключовим для життя на Землі, називається автокаталіз. Автокаталітичні реакції є самопідтримуваними – вони можуть виробляти молекули, які сприяють повторенню тієї ж реакції.

Для розуміння: уяви собі зростаючу популяцію кроликів. Пара кроликів дає приплід кроленят, які потім виростають, об'єднуються в пари й народжують ще більше кроленят. Тобто не потрібно багато кроликів, щоб незабаром мати набагато більше кроленят. Розмноження – ключова риса життя – є прикладом автокаталізу.

Життя каталізує утворення іншого життя. Одна клітина виробляє дві клітини, які можуть стати чотирма і так далі. Зі збільшенням кількості клітин відповідно збільшується кількість і різноманітність можливих взаємодій,
– пояснив Качар.

Так от, у новому дослідженні вчені шукали автокаталіз за межами органічних сполук. Вони припустили, що автокаталіз може сприяти абіогенезу – зародженню життя з неживого. Вчені зосередилися на так званих циклах пропорціонування, які можуть генерувати кілька копій молекули. Ці продукти можуть бути використані як вихідні матеріали для повторення цих циклів, що призводить до автокаталізу.

Життя може бути на основі багатьох сполук, навіть тих, які на Землі неможливі / Фото kjpargeter@freepik

• Щоб знайти ці реакції, вчені проаналізували понад два століття оцифрованих наукових документів, написаних різними мовами. І виявили 270 різних циклів автокаталітичних реакцій. Це свідчить, що автокаталіз може бути не такою вже й рідкістю, а навпаки, може бути загальною рисою багатьох різних середовищ, навіть тих, які дуже відрізняються від Землі.
• І справді, більшість із виявлених 270 циклів не використовували органічні сполуки. Деякі з них були зосереджені на елементах, які відсутні або надзвичайно рідкісні в житті на Землі, таких як ртуть або радіоактивний метал торій. Деякі цикли, ймовірно, відбуваються лише за надзвичайно високих або низьких температур чи тисків.
• Дослідники навіть виявили 4 автокаталітичні цикли за участю інертних газів, які дуже рідко, якщо взагалі коли-небудь, вступають у хімічну реакцію з іншими елементами. Якщо навіть такий відносно інертний газ, як ксенон, може брати участь в автокаталізі, то є вагомі підстави припускати, що автокаталіз легше відбувається і з іншими елементами.

З іншого боку, лише 8 із цих циклів були відносно складними й містили 4 або більше реакцій. Більшість із 270 циклів були простими, лише з 2 реакцій. А проте дослідники відзначили, що можливо поєднати кілька циклів разом, навіть якщо вони дуже відрізняються один від одного. Це якраз і може призвести до самопідтримуваних хімічних реакцій, які генерують різноманітний спектр молекул для виробництва дуже складних речовин.

Учені сподіваються, що майбутні дослідження зможуть експериментально перевірити цю нову кулінарну книгу життя, яку вони створили. І зможуть привести до відкриття абсолютно нових прикладів складної хімії, які працюють в умовах, коли безсилі навіть цикли на основі вуглецю або кремнію.