| Rattus | Дата: Понедельник, 24.08.2015, 16:45 | Сообщение # 1 |
Строитель Миров
Группа: Модераторы
Российская Федерация
Сообщений: 663
Награды: 4
Статус: Offline
| Концепция биогенеза для Space Engine
Здесь описаны научно-незапрещенные варианты биогенеза - возникновения и развития внеземной жизни.
Введение
На сегодняшний день можно считать окончательно установленным, что живые организмы, сохраняющиеся в течение астрономически-значимых промежутков времени, должны иметь в основе аппарат наследственности, представляющий собой конечный (дискретный) автомат фон Неймана (скорее всего - Тьюринг-полный), способный к почти точной, но принципиально неограниченной (т.е. преодолевающей порог Эйгена) репликации своей одномерной (или, максимум, двумерной) физической матрицы и последующей Дарвиновской эволюции.
Самопроизвольное возникновение, сохранение и развитие таких систем в доступной наблюдению области Вселенной за время её существования (которыми и ограничена вселенная SE) возможно только на основе углерод-содержащих гетероатомных (т.е. обязательно содержащих в своем скелете и другие атомы кроме углерода - азот, кислород и другие достаточно распространенные неметаллы - фосфор и серу) нерегулярных полимеров и только в жидкой среде на основе высокополярного и стабильного растворителя при наличии достаточного количества ионов металлов валентностей +1 и +2 в концентрации не менее 10 ppm. В плотном соприкосновении с минеральной матрицей (в пористых породах), что возможно только при наличии на планете тектонической активности. И дополнительно - стабильной атмосферы достаточной плотности и магнитного поля.
Исходя из вышеуказанных твердо установленных (более чем поверхность Луны - С.П.Королевым) и поэтому не подлежащих обсуждению ограничений, накладываемых законами физики и химии на самовозникновение и эволюцию сложных структур (именуемые в дальнейшем "полярно-комбинаторный" или "-гетероорганический" "шовинизм", "догма" или "доктрина") предлагаются нижеследующие варианты биохимических основ экзобиоты.
Допустимые варианты экзобиохимии:
1. Углерод-азотные полимеры в водной среде
Соотношение главных многовалентных элементов в структуре биополимеров: 2С:1N:~2O.
Одновалентный элемент - почти только H.
Ключевые биогенные катионы: H+, NH4+ или его заменитель - K+; Fe2+/Mn2+/Mg2+/Zn2+. Анионы: главный - CO3-; вспомогательный, компенсирующий pH и растворимость - Cl- (или при его остром недостатке - SO42-).
Температурный диапазон - диапазон жидкой соленой воды при давлениях от 1 до 2 атм.: 255-395K (-18 - 122°C).
Пики вероятностей возникновения на планетах подходящего состава и температурного режима:
В системах с желтыми карликами (у звезд класса G2)
P<1:216 на планете земного типа
P<1:1296 на суперземле-океаниде с каменистым дном (глубина океана - не более 100 км).
2. Углерод-азотные полимеры в водно-аммиачной(2:1) среде
Соотношение главных многовалентных элементов в структуре биополимеров: 2С:1N:~1,5O.
Температурный диапазон в жидком подсоленном дигидрате аммония при 1-2 атм.: 175-315K (-98 - 42°C).
Пики вероятностей возникновения на планетах подходящего состава и температурного режима:
В системах с оранжевыми карликами (у звезд класса G9)
P<1:3888 на суперземле-океаниде с каменистым дном (глубина океана - не более 100 км).
3. Углерод-азотные полимеры в сверхкритической углекислоте (с поляризующими добавками)
Соотношение главных многовалентных элементов в структуре биополимеров: 2С:1N:~2,5O.
Температурный диапазон в сверхкритической углекислоте с примесью простых спиртов (метанола или этанола) от 79 атм.: 310-450K (37 - 177°C).
Пики вероятностей возникновения на планетах подходящего состава и температурного режима:
В системах с желтыми карликами (у звезд класса G0)
P<1:3888 на суперземле-океаниде с каменистым дном.
Дискутабельный вариант:
4. Кремний-кислород-углеродные (силиконовые) полимеры в серной кислоте (безводной)
Соотношение главных многовалентных элементов в структуре биополимеров: 1Si:1O:2С.
Температурный диапазон в жидкой серной кислоте при 1-10 атм.: 335-475K (62 - 202°C).
Пики вероятностей возникновения на планетах подходящего состава и температурного режима:
В системах с оранжевыми карликами (у звезд класса G9)
P<1:7776 на "прохладных венерах", где возможно существование жидкой и практически безводной серной кислоты на поверхности.
Хиральные варианты экзобиополимеров:
Гомохиральность биомолекул, очевидно, имеет ключевое значение на добиологическом этапе эволюции, становясь первичным разделителем копируемой и копирующей молекулы, но выбор того или иного варианта скорее всего случаен. Таким образом может существовать всего два зеркальных варианта биоты:
+ с правыми (D-) мономерами молекул наследственности и левыми (L-) мономерами биокатализаторов (земной)
- с L-мономерами молекул наследственности и D-мономерами молекул биокатализаторов
Уровни развития планетарной биоты:
1. Доклеточный - макромолекулярные самореплицирующиеся биохимические гиперциклы
Время существования: ~от 0 до 0,8 млрд. лет от завершения формирования планетной системы.
2. Прокариотический ("клеточный") - сообщество просто устроенных (некомпартментализированных) клеточных организмов и их вирусов, объединенное в единую генную сеть широким горизонтальным переносом генов.
Время существования: от 0,5 млрд. лет от завершения формирования планетной системы.
3. Эукариотический ("суперклеточный") - широкое распространение сложных (с определенного этапа эволюции - и многоклеточных) клеточных организмов, генетически высокоизолированных и способных к половому размножению.
Время существования: не ранее 2 млрд. лет от завершения формирования планетной системы. Срок возникновения находится в прямой зависимости от объема атмосферы, океана и "восстановительного буфера" из Fe (i.е. пока в атмосфере не накопится достаточное количество сильнейшего из широко доступных окислителя - молекулярного кислорода O2).
На основе углерод-азотных полимеров в водной среде - с вероятностью 1:216
На основе углерод-азотных полимеров в гидроаммониевой среде - с вероятностью 1:1296
"Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ астануцца нашшы погадкиъ!" (ЙожЪ)
|
|
|
| |
| Rattus | Дата: Понедельник, 15.02.2016, 19:27 | Сообщение # 46 |
|
Строитель Миров
Группа: Модераторы
Российская Федерация
Сообщений: 663
Награды: 4
Статус: Offline
| yahorizon2011, есть такой эволюционный феномен: конвергенция.
И, наблюдая его многочисленные проявления даже у нас, на Земле, всё более склоняешься к выводу, что не так уж много на самом деле существует адекватных форм приспособления к тем или иным физическим средам.
"Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ астануцца нашшы погадкиъ!" (ЙожЪ)
|
|
|
| |
ENG
Новый сайт
