Warum müssen Außerirdische kohlenstoffbasierte Lebensformen sein?

Korrigieren Sie mich also, wenn ich falsch liege, aber bei der Suche nach außerirdischem Leben suchen Wissenschaftler normalerweise nach Zeichen, von denen sie erwarten würden, dass das Leben auf der Erde gedeiht. Wir suchen nach Bedingungen auf Planeten, die bestimmte Kriterien erfüllen, z. B. nahe genug an einer Sonne Wasser, Umgebungen für kohlenstoffbasierte Lebensformen. Ich habe mich gewundert; Warum kann ein Außerirdischer keine schwefelbasierte Lebensform sein, die aus Gründen der Argumentation Chlor führt und Chlor einatmet, wie wir es mit Sauerstoff tun?

_{Ich möchte mit einem Haftungsausschluss beginnen, dass ich kein Chemiker bin und hoffentlich nichts von der Chemie vermassle. Wenn ja, lassen Sie es mich bitte wissen.}

Ich denke, Bill Oertell hat den Nagel auf den Kopf getroffen. Nur weil Sie sich eine Art vorstellen können, die Blei trinken kann, heißt das nicht, dass dies tatsächlich physisch möglich ist. Nur bestimmte Atome können die Grundlage für die (extrem) komplexen organischen Moleküle bilden, die zur Bildung des Lebens benötigt werden, und Kohlenstoff ist zufällig das Atom, das dies tun kann. Der Hauptgrund dafür ist, dass Kohlenstoff vier Valenzelektronen hat und seine äußere Hülle acht aufnehmen kann, wodurch er starke und vielfältige Bindungen bilden kann, die die meisten anderen Atome einfach nicht bilden können. Als solches ist Kohlenstoff das logischste Element, um das Rückgrat organischer Moleküle zu bilden.

Andere ___-basierte Lebensformen

Wenn Sie sich im Periodensystem nach unten bewegen, können Sie sehen, dass Silizium die gleichen Eigenschaften hat (4 Valenzwahlen, 8 möglich), und Sie könnten geneigt sein zu glauben, dass Sie eine Art Leben auf Siliziumbasis bilden könnten. Dieses Thema wurde vielfach berücksichtigt , aber Sie stoßen auf eine Reihe von Problemen, die ein Leben auf Siliziumbasis unmöglich machen. Der Hauptgrund ist, dass Silizium nur viel größer und massiver als Kohlenstoff ist (mit einem Kern mit 28 Nukleonen im Vergleich zu Kohlenstoff 12). Dies macht es für Silicon schwieriger, die notwendigen Bindungen zu bilden, die Carbon leicht bilden kann, und Sie haben von Anfang an kein Glück. Ähnliche Probleme treten bei anderen " Kohlenstoffgruppen " -Elementen auf, außer dass sie durch noch höhere Massen noch weiter verschärft werden.

Es gibt viele andere "organische" Konfigurationen, die Chemiker in Betracht gezogen haben, wie das Leben auf Bor- oder Schwefelbasis, aber alle haben ein Problem, das es schwierig macht, zu existieren. Einige sind mehr möglich als andere, aber das Leben auf Kohlenstoffbasis, wie wir es kennen, scheint einfach die beste Lösung zu sein. Wenn Sie jemandem alle Elemente des Periodensystems geben und sagen würden, machen Sie organisches Leben, würden sie wahrscheinlich mit kohlenstoffbasiertem Leben zurückkehren, weil es das einfachste ist. Sie müssen nicht so viele Hindernisse überwinden.

Beobachtungen

Abgesehen von der Unpraktikabilität eines Lebens ohne Kohlenstoffbasis muss man berücksichtigen, dass alles, was wir im Universum gesehen haben, was die organische Chemie betrifft, auf die Tatsache hinweist, dass das Universum mit Chemie auf Kohlenstoffbasis gefüllt ist. Astronomen konnten Kometen, interstellare Staubwolken und alle möglichen Orte beobachten und sehen immer wieder komplexe organische Moleküle auf Kohlenstoffbasis. Beispielsweise:

• Wir haben polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) im ganzen Sonnensystem und Galaxie gefunden ,
• Astronomen haben auch Dinge wie i-Propylcyanid in Meteoriten und in interstellarem Staub gefunden ein organisches Molekül, das ein notwendiger Bestandteil von Aminosäuren ist .$-$
• Auf Ceres wurden organische Moleküle gefunden (und es wird angenommen, dass sie sich gebildet haben).

Der Punkt, an dem ich hier fahre, ist, dass das Universum bereit zu sein scheint, überall Leben auf Kohlenstoffbasis zu formen. Überall, wo wir hinschauen, sehen wir organische Moleküle, die Kohlenstoff als Rückgrat ihrer Struktur haben. Nirgendwo sehen wir komplexe Moleküle auf Siliziumbasis (oder etwas noch Verrückteres). Dies ist ein deutlicher Hinweis darauf, dass Kohlenstoff der richtige Weg ist, wenn Sie schnell und einfach Leben gestalten möchten.

Es gibt wahrscheinlich 100 andere Gründe, Carbon gegenüber etwas anderem zu bevorzugen, aber das befasst sich mit komplizierterer Chemie, als ich hier angesprochen habe, und ich bin darüber nicht so gut informiert. Ich würde denken, dass diese Frage eine eingehendere chemische Antwort auf den Austausch von Chemiestapeln erhalten würde .

Carbon ist wie Legotechnik. Es verbindet Wasser mit organischen Verbindungen, die alle chemischen und physikalischen Eigenschaften aufweisen, von flüchtigen Lösungsmitteln über Sirup und Öl bis hin zu Teer und Gestein.

Silizium ist wie Lego. Versuchen Sie, ein Auto daraus zu bauen. Es ist schwierig, ein gutes Lösungsmittel dafür zu finden. es kann nicht einmal H. Silan binden, das dem Äquivalent von Methan entspricht, kommt auf unserem Planeten nicht auf natürliche Weise vor, es ist zu instabil. Da Silizium keine OH-Verbindungen bildet, nicht die Formbarkeit von Wasser aufweist, ist es immer felsig und instabil, außer bei -200 Grad, wo es vielseitiger als Kohlenstoff sein könnte. Siliziumverbindungen unter -180 ° C sind interessant und es lohnt sich, sie zu untersuchen. Sie benötigen einen kryogenen Raumanzug, um sie kühl zu halten. Wenn Sie sie abschießen, sprühen sie überall flüssigen Sauerstoff.

Schwefel ist noch weniger vielseitig als Silizium. es bildet nur lineare Ketten und ist mit Wasserstoff hyperreaktiv.

Sie benötigen ein anderes Lösungsmittel als Wasser, das auf Kohlenstoffbasis verwendet wird. Ammoniak, Formaldehyd, Schwefelsäure, flüssiger Stickstoff, Fluorwasserstoff, Methan, Kohlenwasserstoffe, überkritische Flüssigkeiten.

Vielleicht sind komplexe Roboter-Lebensformen am einfachsten zu erfinden. Lebensformen, die durch künstliche Intelligenz entworfen werden können, um die am häufigsten verfügbaren Ressourcen bei Umgebungstemperaturen zu nutzen, sind wahrscheinlicher als komplexe Lebensformen, die andere als Kohlenstoff verwenden. Dies liegt daran, dass ein großer Computer Transistoren / Mechaniken entwerfen kann, die mit Metallen und Leitern bei sehr kalten Temperaturen arbeiten (Aluminium kann strukturell problemlos mit -130 Kelvin umgehen), und Roboter-Lebensformen würden es vorziehen, sich in einer stabilen Umgebung ohne Biologie, Wolken und Regen zu befinden Wasser, in kalten Umgebungen wäre es für sie einfacher.

Kohlenstoff kann eine der stabilsten 4-Bindungsverbindungen aus den Elementen heraushalten. Wir sehen, wie das Leben auf der Erde geformt wird, und basierend auf den Eigenschaften des Lebens hier machen wir fundierte Vermutungen darüber, worauf das Leben in anderen Teilen des Universums basieren muss, vorausgesetzt, es gibt anderes Leben.

Um den zweiten Teil des zweiten zu beantworten, ist der Grund, warum wir Sauerstoff einatmen, dass bestimmte Zellfunktionen stattfinden. Der wichtigste Grund ist die Atmung. C6H12O6 + O2 ergibt CO2 + H2O + 36-38 ATP. ATP ist das Molekül, das der Körper als Energie verwendet. Sauerstoff ist für uns essentiell, weil er in der chemischen Reaktion verwendet wird, die unserem Körper Energie gibt. Wenn ein Außerirdischer Chlor einatmen würde, müsste er einen chemischen Prozess haben, der das Chlor in seinem Körper verwendet. Was das Leben auf Schwefelbasis betrifft, weiß ich nicht, ob Schwefel stabil genug ist, um die gleichen Bindungen wie Kohlenstoff zu halten. Nach dem, was Wissenschaftler wissen, ist Kohlenstoff aufgrund seiner stabilen 4-Bindungen die beste universelle organische Base.

Eine Lebensform auf Sauerstoffbasis kann ebenfalls möglich sein, da Sauerstoff leicht an andere Moleküle bindet. Woher wissen Wissenschaftler eigentlich, dass die Gesetze der Physik, Chemie und des Lebens überall gelten? Warum nicht nur die Erde oder unser Sonnensystem? Warum nicht nur die Milchstraße? Es könnte verschiedene Gesetze und Möglichkeiten in verschiedenen Galaxien geben, die Menschen höchstwahrscheinlich nie entdecken werden. Wer sollen wir entscheiden, was wahr ist und was nicht, wenn es nie wirklich bekannt sein wird? Soweit es mich interessiert, könnte das Leben auf der Erde das einfachste und unscheinbarste im gesamten Universum sein. Wir könnten die Intelligenz und Lebensdauer einer Made im Vergleich zu irgendeiner Form von Existenz haben. Das Leben ist schließlich nur eine Maschine. Was sollte uns überhaupt interessieren? Wir müssen; Das ist der einzige bekannte Grund, warum das Leben existiert. Die Lücke füllen. Da zu sein. Was' s jenseits der Existenz? Vielleicht führt dort ein Schwarzes Loch. Ehrlich gesagt ist diese Welt weit außerhalb jeglichen denkbaren Verständnisses, weit außerhalb der Reichweite eines jeden von uns. Letztendlich sind wir alle Körper in der unvorstellbar großen Welt des Seins. Ein Staubfleck im zweidimensionalen Raum. In Wirklichkeit sind wir nur uns selbst etwas wert.