В 1961 г. вышел один из лучших научно-фантастических рассказов Игоря Росоховатского (1929-2015) "Встреча в пустыне" (публиковался также под названиями "Встреча во времени" и "Пришельцы из другого времени").
Там археолог находит в пустыне загадочные гигантские статуи мужчины и женщины. Для исследования он отколол образец с колена женской фигуры. Вернувшись через 5 лет к статуям, он видит, что женская фигура протянула руку к поврежденному колену, а мужчина выставил вперед неизвестное оружие.
В восторге от рассказа были даже ученые, не говоря уже о рядовых советских любителях. Ныне в фантастике сюжеты, конечно, похлеще, но философских раздумий поменьше.
Сейчас трудно сказать, кто первым заговорил о кремниевой жизни, но еще Герберт Уэллс писал: "представим кремниево-алюминиевые организмы - или, может, сразу кремниево-алюминиевых людей".
Представить можно многое, но химики не обнадеживают. Соединения кремния лишь отчасти обладают свойствами материалов на основе углерода. Самое неудачное, что кремний и его окислы (обычный песок) не растворяются в воде, а потому механика доставки материалов в живом организме должны быть сухой или в весьма экзотических средах.
В отличие от этого, обычные растения легко черпают строительный материал прямо из воздуха, точнее, из углекислого газа. А ненужный им кислород также без проблем выбрасывают в атмосферу.
А вот дереву из кремния воздух даром не нужен, поскольку кремния в нем нет. Значит, и тянуться вверх - совершенно ни к чему. Наоборот, надо зарываться в землю, где и вредных атмосферных воздействий нет. Поэтому заполнившие поверхность Земли кремниевые леса - это пока чистая сказка. Нечего им делать на поверхности.
О химии кремния нетрудно прочитать в литературе. Здесь интереснее обратить внимание на предположение, что кремниевые существа будут крайне медлительны. Поскольку таких существ пока нет и не предвидится, то выводы о скорости биологических процессов на основе кремния пока вилами на воде писаны, но все же не беспочвенны. Если бы эффективные реакции с кремнием валялись на дороге, то люди давно бы их нашли. А раз не нашли, то и природа не в лучшем положении.
Как афиширует фантастика и даже ряд ученых, ничего крамольного в медлительности нет. Дескать, с кем не бывает! Ну, будут трудности в общении... Как говорится, лишь бы человек был хороший!
И все же... Пока мужчина из рассказа "Встреча в пустыне" поднимал свое оружие, прошло 5 лет, и все вредители, естественно, разбежались. Зачем тогда такое оружие? Допустим, на своей планете статуи не имели шустрых конкурентов. Но есть ведь природные воздействия: землетрясения, извержения вулканов, ураганы, наводнения, цунами. Всегда бывает масса случаев, когда надо делать ноги.
Эту статую засыплет с головой песком, а она моргнуть глазом не успеет.
Или землетрясение ее повалит. Пока она станет 5-10 лет подниматься, запросто случится новое землетрясение. Так и будет корячиться, как пьяный, не успевая подняться.
Противостоять неблагоприятным воздействиям иногда помогает гигантизм. Но и он имеет свои минусы: слишком медленное воспроизведение рода. Гигантам требуется немало места, значит, их не может быть так же много, как бактерий или насекомых. В результате крупные динозавры вымерли, а всякая мелочь пережила катаклизмы.
Возможно, на родной планете кремниевых существ все происходит медленно. Но тогда остальная Вселенная окажется недоступной или крайне опасной для посещения. Панспермия здесь не прошла бы или, по крайней мере, она гораздо более спорна.
Но и это не самое плохое. Относительно быстрой углеродной жизни понадобились миллиарды лет, чтобы от микроба дойти до гигантских деревьев. Если скорость кремниевой жизни хотя бы в 10 раз ниже, то она уже не вписывается в возраст Вселенной (18 миллиардов лет).
В упомянутом рассказе соотношение даже не 10, а сто миллионов! Т.е. ихние 2 миллиарда лет соответствуют нашим 20 годам. А можно ли на Земле заметить появление новых видов за 20 лет? Если человечество как вид существует 4 миллиона лет, то инопланетным тугодумам на тот же путь понадобится 400 триллионов лет.
Кроме того, жизнь на Земле, скорее всего, началась не с нуля, а молекулы ДНК были занесены из космоса. Их сложность такова, что даже они не вписываются в предполагаемый возраст Вселенной. И если они где-то образовались, то это уже было на грани возможного. Если эту возможность урезать даже не в миллионы, а всего в 10 раз, то вообще ничего не останется.
Может быть, в каких-то вещах размер и скорость не имеют значения, но в развитии жизни, часто при очень неблагоприятных условиях среды и при постоянной борьбе за существование, - каждая мелочь имеет значение. Чуть зазевался - и сразу сел в лужу, проиграв более пронырливым конкурентам.
Авторская публикация. Свидетельство о публикации в СМИ № J108-48040.
Обсуждения Кремниевая жизнь
Возможна ли жизнь из кремния в нашей Вселенной?
Нам сложно представить, что есть другие формы жизни, кроме водно-углеродных. А если они все-таки есть, то какие они? Давайте разбираться, что говорит об этом альтернативная биохимия.
Когда я изучаю статьи и исследования астрофизиков и астробиологов о поиске внеземной жизни, мне всегда неприятно бросается в глаза одно слово. Вода!
Это главный критерий поиска жизни сейчас. Если на планете возможна вода в жидком состоянии, значит возможна и жизнь - вот главный тезис ученых!
Эта мысль, на мой взгляд, идет от ограниченности нашей картины мира. Логично считать, если однажды жизнь зародилась из углеродных молекул в воде, то и в других местах также.
Но ведь могут быть самые причудливые формы жизни, далекие и от воды и от органики. С точки зрения эволюции они даже более логичны - во Вселенной у них будет гораздо больше пригодных для обитания мест, чем у человека.
С этой статьей я открываю новую рубрику - «Формы жизни кроме органики, возможные в нашей Вселенной » . В ней будем последовательно разбирать самые интересные гипотетические формы жизни, которые имеют научные предпосылки.
Изучением возможных форм жизни занимается целое направление - так называемая альтернативная биохимия. Самый популярный у ученых вариант на замену углерода - кремний.
Кремниевые организмы
Интересно, а есть ли здесь среди читателей олдскулл компьютерщики? Наверняка вспомните эпическую стратегию Master of Orion 2, в которой фигурируют кремневые пришельцы - раса Силикоидов. Могут жить где угодно, хоть на огненной токсичной планете. Но совершенно некоммуникабельны. Им проще развязать войну, чем вести дипломатию, заключать выгодные сделки и альянсы.
Эта форма жизни часто фигурирует в научной фантастике и не спроста. Кремний похож на углерод. Он способен создавать структуры, которые очень похожи на углеводороды, необходимые для органической жизни.
Кремниевые кристаллы используются в создании современных процессов для компьютера. К тому же, кремний - очень распространенный материал, а значит вероятность экспериментов с ним со стороны природы гораздо выше.
Так мог бы выглядеть кремниевый лес
Это были бы организмы, которые куда устойчивее к внешней среде чем мы. Они не зависят от воды, значит жара свыше 100 градусов, когда вода вскипает, им не страшна. Серная кислота, которой много в атмосферах других планет, только укрепит кремниевые организмы. С питанием тоже проблем не будет - им не нужны сельское хозяйство и супермаркеты, добывать пищу можно даже из токсичной атмосферы. Да и нужно ее немного совсем. Нарастить кристаллы кремния можно было бы относительно просто во многих средах.
Метаболизм у кремниевых существ был бы очень медленным, а это, как показывает опыт на Земле, заметно удлиняет жизнь. То есть прожить миллионы лет такому, простите за каламбур, «кристально чистому человеку», проблем бы не составило.
Эволюция же любит тех, кто адаптирован под свою среду, разве нет? А такая среда - в порядке вещей на большинстве планет в нашей Вселенной.
А как же ДНК и белки?
В общем про кремний пока все звучит очень убедительно, кроме одного. Органические молекулы могут образовывать очень разные и сложные структуры. Поэтому мы и видим такое разнообразие органической жизни на Земле. А эта сложность важна, чтобы сложить ДНК или сложные белки. При этом органика постоянно развивается, образуя новые структуры.
Как пишет ученый Джим Стамелл в своей книге «Судебная Химия», сейчас науке известно более 8 млн органических соединений. И всего 100 тыс неорганических. Поэтому неорганическим соединениям сложно дать разнообразие, необходимое для возникновения жизни.
Чтобы биологическая машинка работала, как часы, важно решить и проблему отходов. При окислении, мы легко выводим углекислый газ и организма. А у кремниевых существ при окислении образуется песок. Вывести его гораздо сложнее!
Что ж, аргументы Стамелла можно понять. С другой стороны, у таких организмов было бы гораздо больше возможностей проверить себя в деле. И выбрать тот самый, устойчивый для жизни вариант.
Что касается вопроса, который я вынес в заглавие - «Возможна ли жизнь из кремния?» - единого мнения у ученых нет, исследования ведутся. Лично я вполне допускаю такую вероятность, с учетом масштаба, законов эволюции и огромного числа попыток.
А вы как думаете, если есть еще жизнь кроме органики, то что это может быть?
Сказ об огненной саламандре - явно литературный плод со всеми художественными признаками для создания впечатления у читателя. Печальный конец ящерицы описан так:
"Не выдержав перепада температур, каменная ящерица разлетелась на мелкие осколки..."
Дескать, можете ничего не искать, но истинная правда.
Все это могло хорошо прокатить лет 50 назад, когда сочинялся рассказ. Но сегодня даже ребенок знает, что не только мельчайший осколок, но даже мазок слюны в изобилии содержит ценнейшую генетическую информацию.
Даже истертая в порошок каменная ящерица запросто открыла бы ученым всю свою историю и всю свою генетическую подноготную, сделала бы революцию в науке иуж стоила бы гораздо дороже золота и бриллиантов.
Есть и другая странность, которую не пропустили бы биологи. Строение живого организма, каждая его косточка, каждый зуб, каждая волосинка тесно увязаны с условиями обитания, питанием, образом жизни. Поэтому встретить в огненной магме под землей точно такую же саламандру, как на поверхности, - столь же вероятно, как если бы космонавты встретили на Луне пасущихся коров.
Любой объект, процесс, система не смогли бы существовать, если бы не защищали себя и не реагировали рационально на внешние воздействия. Даже в бильярдном шаре происходят сложнейшие процессы, которые позволяют ему сохранять свои свойства и форму.
Растут кристаллы. Камни тоже могут расти. Например, жемчужины. Камни могут разрушаться, а из осколков наращиваются новые.
Чем сложнее объект, тем разнообразнее его реакции. Многие энтузиасты считают живым существом Землю и всю Вселенную. Дело вкуса! Что-то в этом есть. Только непонятно что.
Реакции бильярдного шара, Земли, Вселенной надо изучать, и они активно изучаются, но от того, что их назвать живыми, - пользы никакой. Обычная жизнь тут ничем не помогает, поскольку состоит из того, чего нет в камнях и т.п. (есть лишь очень отдаленные аналоги): деление на клетки, ткань (группа клеток, выполняющих общую функцию), органы, поведение (сложный комплекс относительно стандартных реакций) и, главное, сложные молекулы, в которых запрограммировано развитие организмов.
Возможно, иная жизнь запрограммирована на чем-то пока неизвестном. Ну, когда удастся отловить это неизвестное, тогда можно будет вернуться к масштабным исследованиям с новыми силами. А пока крокодил не ловится, и никто не вбухивает огромные деньги в заведомо провальный проект, хотя всегда находятся богатеи, желающие рискнуть, если есть хоть малейшие шансы.
Ролик смахивает на фильм Дэникена "Воспоминания о будущем" (1970 г.), где тоже собран компот из разнородных загадок, сегодня уже давно разгаданных, и из выдавания за загадки того, что уже тогда загадками не являлось.
главные элементы : углерод, водород, кислород
вода
кремниевая жизнь
главные элементы : кремний, водород, фтор
плавиковая кислота