¿Otras formas de vida en el universo?
La estructura molecular de los organismos basados en carbono es extremadamente inestable y no puede soportar altas temperaturas, bajas temperaturas, erosión bacteriana y exposición a la radiación. Está destinado a que la vida basada en el carbono sólo pueda evolucionar y desarrollarse en el universo durante un corto período de tiempo.
La estructura molecular de los organismos basados en silicio es relativamente estable y puede adaptarse a entornos a los que los organismos basados en carbono no pueden adaptarse. Dichos organismos pueden experimentar una evolución y un desarrollo a largo plazo.
Los seres humanos en nuestro planeta son todas formas de vida basadas en carbono. Si el cuerpo materno no sufre cambios importantes, la supervivencia del ser humano en la Tierra sólo podrá ser de corta duración.
Afortunadamente, debido a la inestabilidad de la estructura molecular de las biomoléculas basadas en carbono, los organismos basados en carbono también pueden convertirse en sustratos de silicio mediante reacciones bioquímicas apropiadas.
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Hablando de formas de vida distintas de la vida basada en el carbono, lo primero en lo que piensan las personas que saben un poco sobre esto es en la vida basada en el silicio. Pero ¿cuándo surgió el concepto de vida basada en el silicio? Probablemente pocas personas lo sepan. Sería sorprendente decirlo. Resulta que este concepto apareció ya en el siglo XIX. En 1891, el astrofísico Julius? Julius Scheiner analiza la posibilidad de que exista vida basada en el silicio en uno de sus artículos. Probablemente fue la primera persona en mencionar la vida basada en el silicio. ¿Este concepto fue desarrollado por el químico británico James? ¿Emerson? Aceptado en 1893 por James Emerson Reynolds, quien afirmó en una conferencia ante la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia que la estabilidad térmica de los compuestos de silicio permitía que la vida basada en él sobreviviera a altas temperaturas.
¿El famoso escritor británico de ciencia ficción Herbert? ¿Jorge? Herb George Wells absorbió las ideas de Reynolds y Ball y escribió:
“Uno se sorprendería por las extrañas imaginaciones que genera la idea de que, dado que hay vida en el silicio y el aluminio, ¿por qué no ¿Piensa en el Hombre de Sílice y Aluminio? Digámoslo de esta manera: caminan en una atmósfera que contiene gas azufre y deambulan en un mar de acero fundido que está miles de grados más caliente que un horno."
30 años después, el genetista británico John? ¿Aparejo? ¿Sanderson? John Bourdain Sanderson Haldane propuso que la vida basada en silicatos semifundidos podría encontrarse en las profundidades de los planetas, y que la oxidación del hierro proporcionaría su energía.
A primera vista, el silicio sí parece ser un elemento prometedor como sustituto del carbono en la formación de la vida. Está ampliamente distribuido en el universo. En la tabla periódica de elementos, su posición está justo debajo del carbono, por lo que tiene muchas propiedades básicas similares al carbono. Por ejemplo, así como el carbono puede combinarse con cuatro átomos de hidrógeno para formar metano (CH4), el silicio puede formar silano (SiH4), un silicato es un análogo del carbonato y el triclorosilano (HSiCl3) es un análogo del cloroformo (CHCl3). etc. Además, los dos elementos pueden formar largas cadenas o polímeros en los que se alternan con el oxígeno. En el caso más simple, las cadenas de carbono y oxígeno forman poliacetales, que se utilizan a menudo en fibras sintéticas, mientras que al formar la columna vertebral con silicio y oxígeno se crean polisiloxanos.
Con base en lo anterior, algunas formas de vida específicas pueden estar compuestas de materiales similares al silicio. Los animales basados en silicio probablemente parecerían cristales vivos, como el cuadro imaginario que Dickinson y Schuyler dibujaron a continuación. Se trata de un animal a base de silicio que deambula entre plantas a base de silicio. Las partes estructurales de la criatura pueden estar unidas con hilos similares a fibra de vidrio y conectadas mediante bloques musculares para formar una estructura flexible, delicada o incluso delgada y transparente.
Animales a base de silicio caminando entre plantas a base de silicio
Estas criaturas parecidas a cristales tienen un aspecto muy hermoso. Si pudieran sobrevivir a temperatura ambiente, probablemente muchas personas en el planeta estarían dispuestas a conservar algunas para la decoración del hogar. Un beneficio obvio de tener este tipo de mascota es que no propagará bacterias ni parásitos, porque las bacterias y los parásitos, como vida basada en carbono, son impotentes contra esta vida completamente diferente. Sin embargo, la posibilidad de vida basada en el silicio se ve amenazada por una serie de defectos.
Una gran desventaja es que el enlace entre el silicio y el oxígeno es muy fuerte.
Cuando el carbono se oxida durante la respiración de los seres vivos en la Tierra, forma dióxido de carbono gaseoso, que es un producto de desecho que se elimina fácilmente del cuerpo vivo, pero la oxidación del silicio forma un sólido, porque el dióxido de silicio forma una red cristalina; primero se forma. Esto hace que cada átomo de silicio esté rodeado por cuatro átomos de oxígeno, en lugar de que cada molécula sea independiente y libre como el dióxido de carbono. Tratar con materia tan sólida plantearía desafíos importantes para el proceso de respiración de la vida basada en el silicio.
Mientras sea una forma de vida, debe recolectar, almacenar y utilizar energía del entorno externo. En los organismos basados en carbono, los compuestos más básicos para almacenar energía son los carbohidratos. En los carbohidratos, los átomos de carbono están unidos en cadenas mediante enlaces simples. Una serie de pasos de oxidación del carbohidrato, controlados por enzimas, libera energía y produce agua y dióxido de carbono como productos de desecho. Estas enzimas son moléculas grandes y complejas que catalizan reacciones específicas según su forma y su rotación hacia la izquierda y hacia la derecha. Aquí, las moléculas zurdas y diestras son causadas por la asimetría del carbono contenido en la molécula, una característica exhibida por la mayoría de las sustancias en los organismos basados en carbono, que permite a las enzimas reconocer y regular una gran cantidad de procesos metabólicos diferentes. Pero el silicio, a diferencia del carbono, no puede producir muchos compuestos levógiros y diestros, lo que dificulta que se convierta en un elemento de soporte para la gran cantidad de reacciones en cadena interconectadas necesarias para la vida.
Además, las cadenas de silicio son inestables en el agua y se rompen fácilmente, a diferencia de las cadenas de carbono que permanecen estables tanto en ambientes secos como húmedos. Si bien esto no descartaría la posibilidad de vida basada en el silicio, un planeta con mucha agua líquida ciertamente sí lo haría.
La existencia de vida basada en el silicio, e incluso la posibilidad de una evolución bioquímica temprana antes del surgimiento de la vida basada en el silicio es muy baja, también ha sido verificada mediante observaciones astronómicas. Dondequiera que los astrónomos buscan (en meteoritos, cometas, atmósferas de planetas gigantes, en el medio interestelar, en las capas exteriores de estrellas que se están enfriando) sólo encuentran óxidos de silicio (sílice y silicatos), no silanos y silicatos. Sustancias como la silicona sirven como precursores. a la existencia bioquímica del silicio. Por el contrario, cuando buscamos signos de vida basada en el carbono, no es difícil encontrar moléculas orgánicas basadas en el carbono, como los aminoácidos, en los meteoritos. En cuanto al metano, no sólo se encuentra en muchos planetas y lunas del sistema solar, sino que también se pueden encontrar en la materia interestelar moléculas complejas como el metilacetileno y el cianopentino.
Aun así, aún es necesario señalar que el silicio pudo haber jugado un papel en el origen de la vida en la Tierra. Hay un fenómeno extraño: a la vida en la Tierra le gusta especialmente utilizar dextrosa y aminoácidos zurdos. Una explicación teórica para esto es que los primeros compuestos de carbono se formaron temprano en la evolución de la vida en una "sopa primordial" de una superficie de sílice con una rotación específica (rotación óptica). La rotación de este compuesto de silicio determina lo que tenemos hoy. La rotación de los compuestos de carbono que se encuentran en la vida en la Tierra.
Aunque desde el punto de vista bioquímico, la posibilidad de descubrir vida basada en el silicio es escasa. Pero la vida basada en el silicio es muy popular en la ciencia ficción, y muchas descripciones realizadas por escritores de ciencia ficción aportarán muchas ideas útiles sobre la vida basada en el silicio. ¿En Stanley? En "Una Odisea a Marte" de Stanley Weisbaum, la vida tiene 10.000 años y cada diez minutos se deposita una piedra. Esta es la explicación de Weisbaum de un importante problema al que se enfrenta la vida basada en el silicio. Uno de los científicos en el artículo observó:
"Esos ladrillos y piedras son sus desechos... Estamos hechos de carbono, nuestros desechos son dióxido de carbono, y esto es silicio. Hecho, sus desechos son sílice". - sílice, pero la sílice es sólida, por lo que es mampostería, y cuando se cubre, se mueve a un nuevo lugar y comienza de nuevo."
En la serie de Star Trek "El diablo en la oscuridad", los mineros. En Janus IV descubren una forma de vida basada en silicio llamada Horta. Cada 50.000 años, todos los Horta mueren, dejando solo un individuo vivo para cuidar de los huevos que eclosionarán la próxima generación.
Vida basada en el silicio en la serie "Star Trek"
Parece que una idea importante de la vida en el silicio es la longevidad, que probablemente proviene de la impresión que los humanos tienen de la permanencia de las rocas naturales.
Otra opinión común es que es probable que aparezca vida basada en silicio en planetas con temperaturas más altas, como planetas llenos de volcanes, porque muchos compuestos basados en silicio son más estables que los compuestos basados en carbono que pueden soportar, por ejemplo, los enlaces silicio-oxígeno. temperaturas de aproximadamente 600 K. El enlace silicio-aluminio puede soportar temperaturas de casi 900 K, por lo que tiene mejor resistencia a las altas temperaturas, es relativamente estable a altas temperaturas y tiene mejor actividad. Para la vida basada en el silicio, se necesitarían 200 grados o incluso 400 grados para que se sintieran cómodos, y probablemente morirían congelados a una temperatura ambiente con la que nos sintamos cómodos. Es por eso que cuando mencioné anteriormente la crianza de mascotas basadas en silicio, mencioné específicamente la frase "si pueden sobrevivir a temperatura ambiente".