Wie sehen Außerirdische aus?

Haben wir Grund und Recht zu der Annahme, dass Außerirdische so sein werden wie wir? Es könnte sich herausstellen, dass sie eher unseren Vorfahren ähneln. Großartige und oft großartige Vorfahren.

Matthew Wills, ein Paläobiologe an der University of Bath im Vereinigten Königreich, war kürzlich versucht, über die mögliche Körperstruktur möglicher Bewohner extrasolarer Planeten nachzudenken. Im August dieses Jahres erinnerte er in der Zeitschrift phys.org daran, dass während der sogenannten. Während der kambrischen Explosion (dem plötzlichen Aufstieg des Wasserlebens vor etwa 542 Millionen Jahren) war die physische Struktur der Organismen äußerst vielfältig. Damals lebte beispielsweise Opabinia, ein Tier mit fünf Augen. Theoretisch ist es möglich, mit genau dieser Anzahl an Sehorganen eine intelligente Spezies zu entwickeln. Damals gab es auch einen blütenähnlichen Dinomischus. Was wäre, wenn Opabinia oder Dinomischus Fortpflanzungs- und Evolutionserfolg hätten? Es gibt also Grund zu der Annahme, dass Außerirdische sich diametral von uns unterscheiden und uns gleichzeitig in gewisser Weise nahe stehen können.

Dabei prallen völlig unterschiedliche Ansichten über die Möglichkeit von Leben auf Exoplaneten aufeinander. Manche würden das Leben im Weltraum gerne als ein universelles und vielfältiges Phänomen sehen. Andere warnen davor, zu optimistisch zu sein. Paul Davis, Physiker und Kosmologe an der Arizona State University und Autor von „The Eerie Silence“, glaubt, dass die Vielfalt der Exoplaneten irreführend sein kann, da die statistische Wahrscheinlichkeit, dass sich Lebensmoleküle zufällig bilden, selbst bei einer großen Anzahl von Welten gering bleibt. Mittlerweile glauben viele Exobiologen, darunter auch die der NASA, dass zum Leben nicht viel nötig ist – alles, was man braucht, ist flüssiges Wasser, eine Energiequelle, einige Kohlenwasserstoffe und ein wenig Zeit.

Aber selbst der Skeptiker Davis räumt schließlich ein, dass Überlegungen zur Unwahrscheinlichkeit nicht die Möglichkeit dessen berücksichtigen, was er Schattenleben nennt, das nicht auf Kohlenstoff und Proteinen, sondern auf völlig anderen chemischen und physikalischen Prozessen basiert.

Lebendes Silizium?

Das schrieb 1891 der deutsche Astrophysiker Julius Schneider Leben muss nicht unbedingt auf Kohlenstoff und seinen Verbindungen basieren. Es kann auch auf Silizium basieren, einem Element in der gleichen Gruppe des Periodensystems wie Kohlenstoff, das wie Kohlenstoff vier Valenzelektronen hat und gegenüber den hohen Temperaturen im Weltraum viel widerstandsfähiger ist als dieses.

Die Chemie des Kohlenstoffs ist weitgehend organisch, da er Bestandteil aller Grundverbindungen des „Lebens“ ist: Proteine, Nukleinsäuren, Fette, Zucker, Hormone und Vitamine. Es kann in Form von geraden und verzweigten Ketten, in zyklischer und gasförmiger Form (Methan, Kohlendioxid) vorkommen. Schließlich ist es Kohlendioxid, das dank Pflanzen den Kohlenstoffkreislauf in der Natur reguliert (ganz zu schweigen von seiner klimatischen Rolle). Organische Kohlenstoffmoleküle kommen in der Natur in einer Form der Rotation (Chiralität) vor: In Nukleinsäuren sind Zucker nur rechtsdrehend, in Proteinen und Aminosäuren sind sie linksdrehend. Dieses von Forschern in der präbiotischen Welt noch ungeklärte Merkmal führt dazu, dass Kohlenstoffverbindungen von anderen Verbindungen (z. B. Nukleinsäuren von nukleolytischen Enzymen) äußerst spezifisch erkannt werden. Die chemischen Bindungen in Kohlenstoffverbindungen sind stabil genug, um ihre Langlebigkeit zu gewährleisten, aber die Energiemenge, die bei ihrem Aufbrechen und ihrer Bildung entsteht, sorgt für Stoffwechselveränderungen, Zersetzung und Synthese in einem lebenden Organismus. Darüber hinaus sind Kohlenstoffatome in organischen Molekülen häufig durch Doppel- oder sogar Dreifachbindungen verbunden, was ihre Reaktivität und Spezifität von Stoffwechselreaktionen bestimmt. Silizium bildet keine mehratomigen Polymere; es ist nicht sehr reaktiv. Das Produkt der Siliziumoxidation ist Kieselsäure, die eine kristalline Form annimmt.

Silizium bildet (wie Silizium) die permanenten Hüllen oder inneren „Skelette“ einiger Bakterien und einzelliger Zellen. Es zeigt keine Tendenz, chiral zu werden oder ungesättigte Bindungen zu bilden. Es ist einfach chemisch zu stabil, um ein spezifischer Baustein lebender Organismen zu werden. Es hat sich in industriellen Anwendungen als sehr interessant erwiesen: in der Elektronik als Halbleiter sowie als Element, das hochmolekulare Verbindungen namens Silikone erzeugt, in Kosmetika, Parapharmazeutika für medizinische Verfahren (Implantate), im Baugewerbe und in der Industrie (Farben, Gummis). , Elastomere).

Wie Sie sehen, ist es kein Zufall oder eine Laune der Evolution, dass das irdische Leben auf Kohlenstoffverbindungen basiert. Um dem Silizium jedoch eine kleine Chance zu geben, wurde die Hypothese aufgestellt, dass sich in der präbiotischen Zeit Partikel mit entgegengesetzter Chiralität auf der Oberfläche des kristallinen Siliziums abschieden, was bei der Entscheidung, nur eine Form in organischen Molekülen zu wählen, hilfreich war. .

Befürworter des „Siliziumlebens“ argumentieren, dass ihre Idee keineswegs absurd sei, da dieses Element wie Kohlenstoff vier Bindungen bildet. Ein Konzept besagt, dass Silizium parallele Chemie und sogar ähnliche Lebensformen erzeugen kann. Der renommierte Astrochemiker Max Bernstein vom NASA-Forschungshauptquartier in Washington weist darauf hin, dass der Weg, außerirdisches Leben auf Siliziumbasis zu finden, möglicherweise darin besteht, nach instabilen, hochenergetischen Siliziummolekülen oder -ketten zu suchen. Allerdings treffen wir nicht auf komplexe und feste chemische Verbindungen auf der Basis von Wasserstoff und Silizium, wie es bei Kohlenstoff der Fall ist. Kohlenstoffketten sind in Lipiden vorhanden, ähnliche Verbindungen mit Silizium sind jedoch nicht fest. Während sich Kohlenstoff- und Sauerstoffverbindungen bilden und abbauen können (was in unserem Körper ständig der Fall ist), ist das bei Silizium anders.

Die Bedingungen und Umgebungen der Planeten im Universum sind so vielfältig, dass viele andere chemische Verbindungen unter anderen Bedingungen als denen, die wir auf der Erde kennen, ein besseres Lösungsmittel für den Baustein wären. Es ist wahrscheinlich, dass Organismen, deren Baustein Silizium ist, eine viel längere Lebensdauer und Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Temperaturen aufweisen. Es ist jedoch nicht bekannt, ob sie das Stadium der Mikroorganismen in Organismen höherer Ordnung übergehen können, die beispielsweise zur Entwicklung von Intelligenz und damit zur Zivilisation fähig sind.

Es gibt auch Ideen, dass einige Mineralien (nicht nur auf Silizium basierende) Informationen speichern – wie DNA, wo sie in einer Kette gespeichert sind, die von einem Ende zum anderen gelesen werden kann. Das Mineral könnte sie jedoch in zwei Dimensionen (auf seiner Oberfläche) speichern. Kristalle „wachsen“, wenn neue Schalenatome entstehen. Wenn wir also den Kristall zerdrücken und er wieder zu wachsen beginnt, ist das wie die Geburt eines neuen Organismus, und die Informationen können von Generation zu Generation weitergegeben werden. Aber ist der reproduzierende Kristall lebendig? Bisher wurden keine Beweise dafür gefunden, dass Mineralien auf diese Weise „Daten“ übertragen können.

Eine Prise Arsen

Es ist nicht nur Silizium, das Liebhaber des kohlenstofffreien Lebens begeistert. Vor einigen Jahren sorgten Berichte über eine von der NASA finanzierte Forschung am Mono Lake (in Kalifornien) für Aufsehen, die die Entdeckung eines Bakterienstamms, GFAJ-1A, enthüllte, der Arsen in seiner DNA verwendete. Phosphor, in Form von Verbindungen, die Phosphate genannt werden, baut unter anderem auf. Das Rückgrat von DNA und RNA sowie andere lebenswichtige Moleküle wie ATP und NAD sind für die Energieübertragung in Zellen unerlässlich. Phosphor scheint essentiell zu sein, aber Arsen, das im Periodensystem neben ihm steht, hat sehr ähnliche Eigenschaften.

Außerirdische aus dem "Krieg der Welten" - Visualisierung

Der bereits erwähnte Max Bernstein kommentierte dies und dämpfte die Begeisterung. „Das Ergebnis der kalifornischen Forschung war sehr interessant, aber die Struktur dieser Organismen war immer noch kohlenstoffhaltig. Bei diesen Mikroben ersetzte Arsen Phosphor in der Struktur, nicht jedoch Kohlenstoff“, erklärte er in einer seiner Medienerklärungen. Unter den unterschiedlichen Bedingungen im Universum kann nicht ausgeschlossen werden, dass sich das Leben, das sich so gut an seine Umgebung anpassen kann, auf der Basis anderer Elemente als Silizium und Kohlenstoff entwickelt hat. Auch Chlor und Schwefel können lange Moleküle und Bindungen bilden. Es gibt Bakterien, die für ihren Stoffwechsel Schwefel anstelle von Sauerstoff verwenden. Wir kennen viele Elemente, die unter bestimmten Bedingungen besser als Kohlenstoff als Baustoffe für lebende Organismen dienen könnten. Genauso wie es irgendwo im Universum viele chemische Verbindungen gibt, die wie Wasser wirken können. Wir müssen auch bedenken, dass es im Weltraum höchstwahrscheinlich chemische Elemente gibt, die noch nicht vom Menschen entdeckt wurden. Vielleicht kann das Vorhandensein bestimmter Elemente unter bestimmten Bedingungen zur Entwicklung so fortgeschrittener Lebensformen wie auf der Erde führen.

Aliens aus dem Film „Predator“

Einige glauben, dass die Außerirdischen, denen wir im Universum begegnen könnten, überhaupt nicht organisch wären, selbst wenn wir organische Stoffe flexibel verstehen (d. h. unter Berücksichtigung anderer Chemie als Kohlenstoff). Es könnte ... künstliche Intelligenz sein. Stuart Clark, Autor von „The Search for Earth's Twin“, ist einer der Befürworter dieser Hypothese. Er betont, dass die Berücksichtigung solcher Eventualitäten viele Probleme lösen würde, etwa die Anpassung an die Raumfahrt oder die Notwendigkeit „richtiger“ Lebensbedingungen.

Egal wie bizarr, voller finsterer Monster, grausamer Raubtiere und technologisch fortschrittlicher Außerirdischer mit großen Augen, unsere Vorstellungen über die potenziellen Bewohner anderer Welten sind immer noch irgendwie mit den Formen von Menschen oder Tieren verbunden, die wir von der Erde kennen. Es scheint, dass wir uns nur vorstellen können, was wir mit dem assoziieren, was wir wissen. Die Frage ist also: Können wir auch nur solche Außerirdischen wahrnehmen, die irgendwie mit unserer Vorstellungskraft zusammenhängen? Dies kann ein ernstes Problem sein, wenn wir auf etwas oder jemanden „völlig anders“ stoßen.

Wir laden Sie ein, sich mit dem Thema der Ausgabe vertraut zu machen.