NEKI DRUGI ŽIVOT: HIPOTETSKI TIPOVI BIOKEMIJE

Stvari koje su nam prije pedeset, deset ili dvije godine bile potpuna nepoznanica do danas su već istražene i objašnjene do krajnjih granica, a još uvijek ima toliko toga što je izvan našega razumijevanja

Piše: Marta Novaković, 2. g

 

Sva živa bića koja poznajemo danas imaju nekoliko osnovnih zajedničkih funkcija: razmnožavaju se, reagiraju na podražaje, rastu i evoluiraju odnosno prilagođavaju se tijekom vremena. Također dijele istu biokemijsku osnovu – biomolekule na bazi ugljika za strukturu i osnovne metaboličke procese, nukleinske kiseline DNK i RNK kao nasljedni materijal i uputu za izgradnju organizma te vodu kao otapalo. Kad se raspravlja o izvanzemaljskim oblicima života, uglavnom se uzima da je njihova biokemija vrlo slična našoj i zato će im da prežive biti potrebne iste tvari kao i nama, npr. kisik i voda. Međutim, što ako je izvanzemaljski život toliko drukčiji da se razlikuje od našega na biokemijskoj razini?

Život na zemlji razvio se na bazi ugljika koji zbog svoje građe može graditi vrlo složene molekule, ali ugljik nije jedini element takve prirode. Iz toga se izvodi ideja da život koji bi u teoriji postojao na drugim planetima ili mjesecima ne mora uopće biti kemijski sličan onomu koji se razvio na zemlji. Mogućnosti koje ulaze u obzir su ostale vrste spojeva na bazi ugljika ili čak spojevi sasvim drugog elementa te druga vrsta biokemijskog otapala koje bi zamijenilo vodu.

Najznačajniji primjeri takve alternative su silicij i amonijak. Prvi uvjet da element podržava izgradnju nekog oblika života je da ga u svemiru ima u izobilju, a silicij taj uvjet zadovoljava. Također se nalazi točno ispod ugljika u periodnom sustavu elemenata, tako da im je većina osnovnih karakteristika slična. Tvore analogne spojeve – gdje ugljik tvori metan, silicij tvori silan, gdje ugljik tvori karbonate, silicij tvori silikate itd. Oba elementa također su sposobna za izgradnju dugih polimernih lanaca u kojima se izmjenjuju s kisikom. Osim toga, silicij je vrlo stabilan na visokim temperaturama te se zbog toga držalo mogućim da se na njemu zasniva neki termofilni oblik života.Uzimajući u obzir sve ove faktore, nije teško zamisliti da bi život na bazi silicija, koliko god neobičan i drukčiji od onog nama poznatog, mogao postojati negdje u svemiru. Međutim, postoje određeni problemi koje je nemoguće zapostaviti kad govorimo o izgradnji i održavanju živog organizma.

Fatalna mana silicija je njegov afinitet za kisik. Kad se ugljik spoji s kisikom tijekom respiracije kod zemaljskog organizma, dobivamo ugljikov dioksid – otpadni materijal koji se lako uklanja iz tijela. Oksidacijom silikona, međutim, dobivamo čvrstu tvar zbog razlike u načinu povezivanja atoma, a izbacivanje takva supstance iz tijela tijekom procesa kao što je respiracija teško je zamislivo. Osim toga, živi organizam mora biti sposoban skladištiti i iskorištavati energiju iz okoline. Ugljikohidrati su naše skladišne molekule i energija se iz njih oslobađa tijekom kompliciranih procesa uz pomoć enzima. Ono što enzimima omogućava regulaciju tih procesa je kiralnost – svojstvo nesimetričnosti molekula koje se očituje u nemogućnosti da se pomacima ili zakretima poklope s vlastitom zrcalnom slikom. Silikon, međutim, rijetko tvori kiralne spojeve i zato je teško zamisliti kako bi mogao biti osnova za lance reakcija nužne za održavanje života.

S druge strane, amonijak je otapalo relativno sličnih svojstava vodi i u svemiru ga ima dovoljno da podupre razvoj života. Ipak, isto kao i kod silicija, upravo male razlike tjeraju znanstvenike da odbace ideju života na bazi amonijaka. Vodikove veze u amonijaku slabije su od onih u vodi i zato mu je toplina isparavanja upola manja, a površinska napetost tek trećina površinske napetosti vode. Također je zapaljiv u kisiku, pa je nemoguće postojanje života zasnovanog na amonijaku u aerobnoj atmosferi. Još neke alternative za ugljik su dušik, bor i fosfor, no oni su još udaljeniji od ugljika nego silicij te zato nailazimo na još veće zapreke kad pokušavamo zamisliti biokemijski drukčije oblike života.

Osim što se može primijeniti na potragu za životom u svemiru, ideja o životu zasnovanom na radikalno drukčijoj biokemiji od one nama poznate primjenjiva je i na život na Zemlji. Hipoteza o „sjenovitoj“ biosferi (eng. shadow biosphere) predlaže da paralelno sa životom koji nam je dobro poznat na Zemlji postoji skrivena biosfera s organizmima nezamislivo različitih od svega što razumijemo i poznajemo, ali ostaje nam nepristupačna zato što su sva znanstvena istraživanja prvenstveno fokusirana na život na bazi ugljika. Nije široko prihvaćena među biokemičarima, ali još uvijek ima svoje pobornike i teško ju je sasvim zanijekati.

U današnje vrijeme znanost se razvija toliko brzo da je teško biti ukorak s novim otkrićima koja se objavljuju iz dana u dan. Stvari koje su nam prije pedeset, deset ili dvije godine bile potpuna nepoznanica do danas su već istražene i objašnjene do krajnjih granica, a još uvijek ima toliko toga što je izvan našeg razumijevanja. Upravo zbog toga što saznajemo sve više, postajemo svjesniji koliko toga još treba otkriti i tako, koliko god apsurdno se isprva činilo, ipak nije nemoguće da će u bliskoj budućnosti doći do otkrića života fundamentalno različitog od ovog na Zemlji – koje bi moglo promijeniti sve što smo mislili da znamo o biokemiji. Cijelu ideju zato ne možemo odbaciti, ali još uvijek je moramo promatrati sa zdravom dozom skepticizma.

Odgovori

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *