Neden dünyadaki tüm yaşam karbon temelli yaşamdır? Diğer gezegenlerde silikon temelli yaşam var mı?
Yeryüzündeki yaşam karbon temelli yaşamdır
İnsan merakı sonsuzdur ve dünya dışı yaşam hakkındaki spekülasyonlar asla durmadı. Başka yaşam olup olmadığını anlamak için, geniş uzaydaki diğer yerleri keşfetmek için birkaç yıldızlararası insansız sonda fırlattık. Uzaylı yaşam gerçekten olsaydı, nasıl var olurlardı?
Yeryüzündeki yaşam açısından bakıldığında, hepimiz karbon temelli yaşamız. Ancak Amerikalı gökbilimci Carl Sagan, bu dar görüşe "karbon şovenizmi" adını verdi ve hayal gücümüzü sınırlamamamız gerektiğine ve uzaylı yaşamın dünyadaki yaşama benzer olacağına dair aptalca varsayımda bulunmamamız gerektiğine inanıyordu.
Yine de, karbonun dünyadaki mutlak avantajı nedeniyle, bu hala en iyi tahminimizdir. Öyleyse karbon neden bu kadar özel?
Hayali silikon bazlı yaşam
İster bitki ister hayvan olsun her yaşam formu karmaşıklığı bünyesinde barındırır. Kendi kendini kopyalayan ilk organizma, giderek daha fazla molekülün karmaşıklığını birleştirerek giderek daha karmaşık biyolojik işlevler geliştirdi. Buradaki karmaşıklık, daha yüksek yaşam formlarının sürdürülmesi için gerekli koşullar olan milyonlarca karmaşık kimyasal bağ ve reaksiyonun oluşumunun teşvik edilmesine atıfta bulunmaktadır. Amip gibi ilkel yaşam formları için moleküler karmaşıklıkları, yüksek memelilerinkinden çok daha azdır.
Moleküllerin karmaşıklığı, solunum, boşaltım, sindirim ve en önemlisi üreme gibi bazı gelişmiş işlevlerin ortaya çıkmasına izin verir. Karbon olmadan tüm bunlar imkansız olurdu. Karbon olmadan DNA, proteinler, lipitler, karbonhidratlar, yağlar, kas dokuları veya yaşamı oluşturan başka hiçbir şey olmazdı.
Şu anda insanlık 118 çeşit element keşfetmiştir.Tuhaf olan, organik yaşamı oluşturmak için neden sadece birkaç elementin kullanıldığıdır. Elbette en yaygın element karbondur. Karbonun özel termodinamik ve kimyasal özelliklerinden dolayı diğer elementlerden üstündür.
Periyodik tablo
Bir karbon atomu, dört tekli bağ (metan gibi), iki çift bağ (karbon dioksit gibi) ve bir üçlü bağ (asetilen gibi) oluşturmasına izin veren dört değerlik elektronundan oluşur. Bununla birlikte, karbonun hakimiyeti, bu karmaşık kimyasal bağları oluşturma kabiliyetinden değil, bu bağları oluşturmadaki kolaylığı ve esnekliğinden kaynaklanmaktadır. Aslında, periyodik tablodaki karbon ile aynı grubun elementleri 4 değerlik elektronuna sahiptir, ancak bunların oluşturduğu bağların kararlılığı karbonunkiyle karşılaştırılamaz.
Elementlerin periyodik tablosunda 6. element karbonun hemen altında 14. element silikondur. Bu element ayrıca sayısız molekül oluşturabilir, ancak çift bağlı silikon molekülleri, çift bağlı karbon molekülleri kadar kararlı değildir, sadece kısa bir süre için var olabilirler ve kararsızlıkları, sonunda onları tek bağlar haline getirmeye zorlar. Hidrokarbonlar gibi karbon molekülleri, yaşamı sürdürmek için en kritik moleküler türlerden biridir.Ne kolay ayrışmaya neden olacak kadar aktifler ne de plastisite ve uyarlanabilirliği engelleyemeyecek kadar kararlıdırlar, bu da enzimlerin kolayca manipüle edilmesine izin verir. Karbon molekülü.
DNA çift sarmal yapısının dört baz çifti parçası
Bu nedenle silikon temelli yaşamın yeryüzünde hayatta kalması zordur. Silikon, karbondan daha oksijen dostudur ve ayrıca nispeten düşük sıcaklıklarda oksijenle şiddetli bir şekilde reaksiyona girer. Bu, atmosferimizde silikon zincirlerinin veya silanların bulunamayacağı anlamına gelir. Organizmalar enerjiyi doğrudan hidrokarbon olarak depolarsa, karbon temelli yaşam hayatta kalamaz çünkü alkanlar doğaları gereği yanıcıdır (benzin ve gazyağı gibi). Ancak karbon bazlı organizmalar enerjiyi çok farklı kimyasal özelliklere sahip şekerler, lipitler, alkoller ve diğer hidrokarbonlar olarak depolar.
Tüm bu özellikler şu şekilde açıklanabilir: Karbon, 4 değerlik elektronuna sahip en küçük atomdur. Doğru boyuttadır ve çeşitli kimyasal bağlar oluşturabilir. Doğa bu hammaddeden yoksunsa, hayat üretilemez. Dünya karbon bakımından zengin olduğu için doğa, karbonun özelliklerini kullanarak yaşamı inşa etmeye başlar ve dünyadaki tüm yaşamı karbon temelli bir yaşam haline getirir. Evrendeki silikon bazlı yaşam gibi farklı yüzeylerde yaşam olup olmadığına gelince, daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
