LUĐE OD SF-a

ZABORAVITE NA MALE ZELENE, OVI ALIENI VJEROJATNO I POSTOJE: Evo što znanstvenici kažu o stvarnim izvanzemaljcima

Usprkos svemu čemu nas SF filmovi “uče”, živa bića izvan Zemlje sigurno neće ličiti na ljude.  A ovi znanstvenici su otišli korak dalje te su promijenili čak i elementarne postavke – samu kemiju organskih spojeva ili temeljne sile svemira.

Rezultat? Pa, luđi od najmaštovitijih znanstveno fantastičnih filmova. A što je najljepše od svega, dobar dio tih živih bića toliko je različit da ih ne bi prepoznali ni kada bi nam stajali pred nosom.

1. Metanogeni

Heather Smith sa Međuranodnog astronomskog sveučilišta u Stassbourgu i Chris McKaya iz NASA objavili su rad u kojem nagađaju o živim bićima temeljenima na metanu, odnosno metanogenima. Konzumirali bi vodik, acetilen i etan, a izdisali metan.

Takva bića mogla bi naseliti i mjesta u našem susjedsvu za koja se sada smatra kako su pusta, primjerice Saturnov satelit Titan. Kako i na Zemlji, Titanova atmosfera je uglavnom dušik, no izmješana je s metanom. Osim toga, Titan je jedino mjesto u Sunčevu sustavu s površinskim tokovima – jezerima i rijekama mješavine metana i etana (podzemna voda postoji i na Titaninu, Enkeladu kao i na Jupiterovom satelitu Europi). Tekućina se smatra preduvjetom za razvoj života jer omogućuje nužnu izmjenu organskih molekula. Najčešće se traga za tekućom vodom, no interakcija molekula moguća je i u etanu i metanu.

ESA-ina i NASA-uina misija Cassini-Huygens 2004. snimila je mutni svijet s temperaturama od -179 stupnjeva Celzijevih, gdje je voda zarobljena u ledu, a metan teče u rijekama. Tim kemijskih tehnologa i astronoma je 2015. osmislilo je teoretsku staničnu mebranu napravljenu od malih organskih spojeva dušika koja bi u funkcionirala u Titanovom tekućem metanu te imala istu stabilnost i fleksibilnost kao zemaljski liposom. Najvažnija molekula bila je akrilonitrilni azotsom. Akrilonitril, bezbojna i otrovna organska molekula koja se koristi u akrilnim vlaknima i termopokrovima, već je pronađena u Titanovoj atmosferi.

Implikacije teorije su prilične – ne samo da bi život mogao nastati na Titanu, nego bismo ga i relativno jednostavno mogli otkriti, prateći razine vodika, acetilena i etana u atmosferi.

2. Silicijski život

Tema koja se pojavljivala u više ZF priča, a teza je prilično jednostavna – silicij je prilično sličan ugljiku, i može stvoriti brojne spojeve, a osim toga prilično je čest – nakon kisika je drugi najčešći element u zemljinoj kori.. Čak postoji i vrsta algi koja koristi silicij u svom rastu. No ima jednu ključnu manu (u odnosu na ugljik) – ugljikovi spojevi sadrže kisik i dušik koji stvaraju prilično čvrste veze dok se složeniji silicijski spojevi najčešće raspadaju.

Silicijski život teško bi mogao nastati u okruženju nalik na Zemlju jer bi većina silicija bila vezana u silikatnim stijenama. Ekstremni uvjeti, poput onih na Titanu mogli bi podržavati živa bića temeljena na siliciju, (stvarajući tako podlogu za prije spomenute metanogene), primjerice zahvaljujući silanu (spoj koji je identičan metanu samo sa silicijem umjesto ugljika) i polisilanu koji oponaša organske molekuke. No površina Titana obiluje ugljikom, a većina silicija je duboko u središtu satelita.

NASA-in astrokemičar Max Bernstein nagađa kako bi silicijski život mogao postojati na iznimno vrućim planetima s atmosferom bogatom vodikom a siromašnim kisikom. Takvi uvjeti vi omogućili složene silanske spojeve s reverzibilnim vezama sa selenom i telurom. No čak i on misli da su takvi uvjeti nevjerojatno rijetki.  Ipak, poigrao se tezom i kako bi taj život funkcionirao na Zemlji. Takva bića bi se razmožavala nevjerojatno sporo, a zahvaljujući potpuno različitoj kemiji ne bismo ih mogli zaraziti (niti oni nas). Uostalom, mi bismo im bili prilično nezanimljivi, radije bi jeli stakla s naših zgrada, cigle, (i čipove za desert).

3. Ostale alternativne biokemije

Osim silicija, kemičare zabavlja ideja niza drugih elemenata koji bi mogli preuzeti ulogu ugljika. Bor također stvara spojeve sa snažnim kovaletnim vezama. Tako nastaje niz hidrida raličitih struktura u kojima su molekule povezane vodikovom vezom. Može se, baš kao i ugljik, vezati s dušikom i stvoriti spojeve čija su svojstva slična alkanima, najjednostavnijim organskim spojevima. Najveći problem s ovom tezom je to što je bor prilično rijedak u svemiru. Život temeljen na boru bio bi najvjerojatniji na planetima i satelitima gdje je temperatura dovoljno niska da amonijak bude tekuć. Ovo otapalo bi učinilo kemijske reakcije s borom uravnoteženije.

Drugi element koji je pod paskom astrokemičara je arsen. Mg CHOPKINS sa zasoljenom kavom (CaFe, NaCl) mnemotehnički je trik za pamćenje elemenata ključnih za život, a glavni među njima su u ugljik, dušik, kisik, fosfor i sumpor. No 2010. biolozi su pronašli bakteriju GFAJ -1 koja u stanice ugrađuje arsen, element otrovan za sve što živi na našem planetu osim nekoliko mikroorganizama.

Znanstvenike zabavlja i ideja života koji koristi amonijak kao što zemaljski život koristi vodu. Biokemija temeljena na spojevima dušika i vodika koristila bi amonijak kao otapalo što bi omogućivalo stvaranje bjelančevina, nukleinskih kiselina i polipeptida. No problem je što se takva bića vrlo lako ili iskuhala ili zamrznrula. Mali je raspon u kojem je amonijak tekuć – dok voda (pri atmosferskom tlaku) ima 100 stupljeva razlike između tališta i vrelišta, amonijak se zamrzava na -78, a zavrije na – 33 stupnjeva Celzijevih. Dodatan problem je to što je kruti amonijak gušći od tekućeg (dok je voda najgušća pri 4 stupnja) pa bi se organizmi smrznuli u trenu.

Ipak, u teoriji, jednostanični amonijačni organizmi bili bi mogući čak i u plinovitim divovima poput Jupitera.

Vjeruje se kako je sumpor bio temelj u metabolizmu prvih organizama na Zemlji (prije nego je u atmosferi bilo kisika), a u ekstremnim okolišima i danas postoje organizmi koji koriste taj element. Na nekim drugim planetima možda bi takva bića pobijedila u evolucijskoj utrci, umjesto nas “kisikaša”.

4. Memi

U knjizi Sebični gen, Richard Dawkins život je usporedio s idejom. Sav život evoluira reproducirajući se uz određene varijacije u okolišu u kojem je moguć napredak i prirodna selekcija. Jednako tako ideje nastaju unutar mozga i šire se (reproduciraju) komunikacijom, a sa svakim prenošenjem neznatno se mijenjaju. Kako to ponašanje nevjerojatno nalikuje onome što čine geni nazvao ih je “memi”.

Memi su postojali i prije ljudi, primjerice pjev ptica ili naučeno ponašanje kod majmuna koje se prenosi među generacijama. Kada je čovjek razvio sposobnost apstraktnog razmišljanja, memi su se dodatno razvili, baš kao i nakon izuma pisma, šireći memetičke informacije kao što geni šire biološke. Nekima je u pitanju samo zanimljiva analogija, no drugi tvrde kako su u pitanju jedinstveni (iako prilično jednostavni i ograničeni) oblici života.

George van Driem je čak razvio teoriju simbiosisma, koji tvrdi da jezik ima vlastiti život. Memetička bića nastanjuju naš mozak, a mi smo u u simbiozi s tim jezičnim organizmima. Bez nas, ne mogu postojati, a bez njih mi smo divlji hominidi. No zahvaljući simbiozi, imamo iluziju slobodne volje, koja je prema Van Driemu interakcija između instinkta, gladi te požude ljudskog domadara i lingvističkog simbionta koji se reproducira kroz ideje i značenje.

5. XNK sintetički život.

Život na Zemlji bazira se na dvije molekule koje prenose informacije, DNK i RNK, no znanstvenici se dugo pitaju jesu li moguće i druge takve molekule. Iako svako polimer može prenijeti informaciju, RNK i DNK osim toga mogu kodirati, prenijeti i reproducirati informaciju te ju mijenjati tijekom evolucijskog procesa. Svaki nukleotid  DNK i RNK sastoji se tri dijela – fosfata, šećera (deoksiriboze ili riboze) te jedne od pet baza (adenin, guanin citozin te timin u DNA odnosno  uracil u RNA).

Znanstvenike već dugo zabavlja ideja kako bi funkcionirala DNK ili RNK kada bi se promjenila jedna baza ili temeljni šećer.  A neki su i otišli korak dalje od pukog teoretiziranja. Tim znanstvenika 2012. eksperimentirao je s raznim temeljima umjesto (deoksi)riboze, a po prvi puta su uspjeli stvoriti molekule koje su se uspješno replicirale i razvijale.  Jedna od tih sintetičkih molekula HNA (heksitolna nukleinska kiselina) bila je dovoljno stabilna da bi mogla poslužiti kao temelj biosustava. Druga, TNA (s tereozom umjesto ribozom)  je prilično izgledni kandidat za prvu replicirajuću molekulu prije nego što se život pojavio na Zemlji.

6. Život temeljen na jakoj i slaboj nuklearnoj sili

Znanstvenik i nanotehnolog Robert Freitas postavio je tezu nebiološkog (i nemehaničkog) života.  Ističe kako bi se metabolizam organizama mogao temeljiti na jednoj od četiri elementarne sile svemira –  gravitaciji, elektromagnetskoj, jakoj ili slaboj nuklearnoj sili. Sav biološki život, kao i svi “klasični” izvanzemaljci pa čak i hipotetski mehanički život temelje se na elektromagnetskoj sili. No Freitas je pretpostavio i život  temeljen na jakoj nuklearnoj sili. Obzirom na to da jaka nuklearna sila djeluje na ekstremno malim udaljenostima (manjima od jezgre atoma – drži protone zajedno), za takav organizam bili bi potrebni ekstremni uvjeti.  Freitas kao najizglednijeg kandidata pretpostavlja neutronsku zvijezdu – truplo nekadašnjih zvijezda koje su se nakon supernove stisnule u kuglu promjera 10-20 kilometara a mase našeg Sunca. S nevjerojatno snažnim magnetnim poljem i masom 100 milijardi puta većom od Zemljine, neutronske zvijezde imaju dva, tri kilometra debelu koru kristaliziranih jezgri željeza, ispod koje je more nuklarnih čestica – od jezgri različitih atoma do protona, a pretpostavlja se i “makrojezgra” nevjerojatno bogata neutronima. Te makrojezgre bi se, u teoriji, mogle spojiti u superjezgru nalik na organske spojeve u moru neutrona koji bi služili kao voda u ovom bizarnom pseudobiološkom sustavu.

Za slabu nuklearnu silu, koja je slabija i djeluje na još manjoj razdaljini (unutar samog protona, odnosno neutrona) ne vjeruje da bi mogla uzdržavati metabolizam, ali zato  pretpostavlja bića koja koriste gravitaciju. Ta bi bića energiju proizvodila iz same gravitacije. Ogroma stvorenja hranila bi se sudarima crnih rupa, galaksija i ostalih nebeskih tijela,  njihova djeca bi živjela od rotacijskij i revolucijskih gibanja planeta, a “novorođenčad” od vodopada, plima i oseka…

7. Bića od plazme

Mnogi znanstvenici su se zabavljali idejom života koji se temelji na nekom drugom elementu osim ugljika, no ruski akademik Vadim Nikolajevič Cjitovič pretpostavio je bića u potpuno drugom agregatnom stanju.  Dokazao je kako se u određenim uvjetima, komadići anorganske prašine mogu organizirati u spiralne strukture nalik na organske molekule. Fenomen je uočio u plazmi, četvrtom agregatnom stanju  u kojem su elektroni odvojeni od jezgre. Cjitovič je primijetio kako čestice u plazmi ne samo da se same od sebe organiziraju u spiralu nego se te spirale spajaju, nabojem mijenjaju susjedne spirale  – i što je najvažnije – razdvajaju i rade svoje kopije.

“Ove složene, samoorganizirajuće plazmene strukture pokazuju sva obilježja žive tvari. Samostalne su, reproduciraju se i razvijaju” istakuo je.  Znanstvenici nisu osporavali njegove rezultate, ali su prilično skeptični oko njegovog tumačenja i kažu kako je više u pitanju dobar PR nego znanstvena hipoteza, prije svega jer ovo što je opisao vrijedi i za primjerice oblake.

Ipak vrijedi se zamisliti jer ako su anorganske čestice u plazmi uistinu mogu razviti u replicirajući oblik života koji se razvija, to bi bio vjerojatno bio najčešći oblik života u svemiru, zahvaljujući  redovitim emisijama plazme u svemiru i oblacima međuzvjezdane prašine.

8. Metalne stanice

Profesor Lee Cronin sa sveučilišta u Glasgowu dobar dio svoje karijere posvetio je svaranju živih metala.  Spaja različite polioksimetalate (atome metala vezane s kisikom i, u njegovom slučaju, fosforom) kako bi napravio “mjehuriće”  nalik stanicama. Te svoje tvorevine naziva anorganskim kemijskim stanicama, odnosno,  prijemčljivim anagramom ( od  engleskog norganic-chemical-cells ) iCHELLs.

Radi ih stvarajući soli od velikih aniona metalnih oksida spojenih s malim kationom (primjerice pozitivno nabijenih vodika). Otpinu takve soli potom poprska po otopini soli s malin anionom i velikim organskim kationom.  Tada soli zamijene dijelove i veliki anion s metalnim oskidom se spoji sa velikim organskim kationom i pritom stvara mjehurić netopiv u vodi. Mijenajjući metalne okside, znanstvenici mjehurićima mogu dati različita svojstva – uključujući i ključnu osobinu staničnih membrana – da neke tvari propuštaju, a neke ne.

Iako  se iCHELLs ne mogu replicirati, Cronin se nada kako će i to uspjeti jednog dana. Do tada,  mora se zadovoljoti mnoštvom različitig primjena svojih “beba”- od medicine do solarnih ćelija.

Imaš komentar?

Povratak na Net.hr