Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиПоискОблакоVK ComboВсе проекты

Углерод и кремний химически очень схожи. Возможна ли КРЕМНИЕВАЯ жизнь?

Андрей Котоусов Искусственный Интеллект (178194), закрыт 14 лет назад
Кажется, в конце XIX века впервые зародилась мысль о возможности существования жизни на основе кремния. С точки зрения современной химии, возможно ли это? ;-) Какие есть идеи и результаты?
Дополнен 14 лет назад
Валерий Владимирович => Ответ у Вас хитрый и не очень понятный. :-))))) Если есть кремниевые бактерии, то интересно почитать о них. Если современная кремниевая химия говорит, что непонятно как может выглядеть такая жизнь, то интересно послушать химиков. ;-)
Дополнен 14 лет назад
Большое спасибо dj_gvozd за информацию о кремниевых полимерах. Кремниевых полимеров много: силаны неустойчивы, силоксаны стабильны, но интерны. У Екатерины интересная ссылка. Тритиофосфорная кислота (H3PS4) вместо воды?! Брр... Зачем я задал такой вопрос. :-( Если кремневая жизнь есть, то в ее основе вещества, которые небезопасны для земной жизни. Если смешать воду и тиофосфорную кислоту, то получится сероводород и фосфорная кислота. Встречаться таким жизням крайне нежелательно. Спасибо всем, кто дал красивые и развернутые ответы.
Лучший ответ
*@ Екатерина @ * Гений (86331) 14 лет назад
Кремний – ближайший аналог основы жизни – углерода, играет важную роль не только в построении и поддержании жизнеспособности нашего тела и всего растительного мира.
Биохимик из Гарвардского университета, Л. Гендерсон, издал книгу «Пригодность окружающей среды» . Автор пришел к выводу, что все живое должно состоять из воды и углерода, поскольку сам Л. Гендерсон состоит из воды и углерода. Все известные на Земле живые организмы, а также ископаемые формы жизни в определенном смысле химически одинаковы: белки, нуклеиновые кислоты, жиры, сахара и ряд других биологически важных молекул, построенных из ограниченного круга элементов. Это так называемые абсолютные органогены, среди которых Центральное место занимает углерод. В число абсолютных органогенов входят также кислород, азот, фосфор, водород, сера, калий, кальций и магний. Обычно в качестве возможного заменителя углерода рассматривается кремний. Действительно, между этими двумя элементами очень много общего. В периодической системе элементов они находятся в одной группе, обладают одинаковой валентностью. Поэтому «кремниевая жизнь» обсуждается весьма часто не только в научно-фантастической литературе, но и на страницах научной печати. По поводу возможности существования жизни, основанной на кремнии, существуют полярные точки зрения. Так, например, английский астроном-любитель В. Фирсов в своей книге «Жизнь вне Земли» утверждает, что кремниевая жизнь может быть широко представлена во Вселенной. Тем не менее сходство кремния и и углерода не дает достаточных оснований для построения гипотетических живых систем, содержащих в качестве основного звена кремний. Против кремниевой жизни можно выдвинуть ряд серьезных аргументов. и углерода не дает достаточных оснований для построения гипотетических живых систем, содержащих в качестве основного звена кремний. Американский химик Д. Уолд в своей превосходной работе «Почему живое вещество базируется на элементах второго и третьего периодов периодической системы» обращает внимание на то, что связь между атомами кремния неустойчива в присутствии воды, аммиака или кислорода. Это очень сильное возражение против кремниевой жизни.
Кларк, или относительная распространенность кремния в земной коре, почти на два порядка выше кларка углерода. Тем не менее кремний не играет практически никакой роли в биохимии живого. Казалось, для природы было бы гораздо легче сконструировать жизнь на основе более доступного элемента. Однако в этом случае природа не пошла по принципу экономии, и у нее были веские причины. Кремний обладает рядом характерных химических свойств, которые делают его совершенно непригодным для построения сложных биологических молекул, работающих в клетке. Так, все соединения кремния с водородом неустойчивы при нормальных температурах, и, наоборот, соединения, построенные на основе связей кремний - кислород (это просто хорошо всем известный песок) , весьма устойчивы в термическом отношении до очень высоких температур. Заметим также, что в настоящее время неизвестны кремнийорганические соединения, являющиеся аналогами молекул, содержащих углерод, кислород и водород: альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, сложных эфиров и аминов. Это обусловлено неспособностью кремния образовывать двойные и тройные связи, столь характерные для органической химии; поэтому кремний образует жесткие полимеры с кремний-кислородными связями.
Вышеперечисленные свойства кремния {а также аргументы, приведенные Уолдом) делают весьма маловероятным использование такого элемента в качестве основы для построения жизни. Правда, американский химик из Беркли, Г. Пиментел, считает, что при низких температурах кремниевая «псевдожизнь» может развиваться более успешно, чем углеродная. Однако требуются неводные растворители, а это обстоятельство снова уводит нас в сферу спекуляций. Фирсов предлагает в качестве возможных замен воды как универсального растворителя на сульфиды фосфора и такое абсолютно неизученное соединение, как Н3PS4
Остальные ответы
Лоэнгрин Оракул (75060) 14 лет назад
Я, как химик по образованию, думаю что вряд ли.
Саша Просветленный (26175) 14 лет назад
Где-то встречал. Роль кослорода будет исполнять азот. Более низкие температуры. Планеты типа Юпитер, Сатурн,,,
Dark Moon Гуру (2868) 14 лет назад
возможна, и скорее всего есть. На послание пришельцам (радиограмму в двоичных кодах), еще в прошлом веке пришёл оригинальный ответ, в виде пентаграммы на поле, там это и было обозначено
КЛ€ЙМОР Гений (75126) 14 лет назад
Да науке извесны некоторые виды бактерий живущих на кремниевой основе.
Dims Просветленный (26810) 14 лет назад
Вот статья в Википедии на английском: http://en.wikipedia.org/wiki/Alternative_biochemistry
Там есть ссылки.
Был ещё фантастический рассказ на эту тему. Прилетели наши на какую-то планету. Там полно городов, но ни одного живого существа, только всё заставлено каменными статуями человекоподобных существ в разных позах. Дмуают, наверное вымерла цивилизация. Включили машину времени, начали по прошлому летать. Но куда не прилетят, везде та же картина -- никого нет, одни статуи. Причём количество и расположение статуй меняется, а кто их перестраивает -- заметить не получается. В свете вопроса, сами понимаете, что оказалось.
Leonid Высший разум (388334) 14 лет назад
Кремний не способен образовывать длинные полимерные цепи, как углерод. А без таких цепей как основы, на которые нанизаны водород, кислород и азот (ну и там фосфор с серой по мелочи...), создание достаточно сложных молекул невозможно. А представить себе жизнь на простых молекулах как-то не удаётся...

По поводу литературных реминисценций. Лучшее, что мне попадалось на эту тему, - "Глиняный бог" А. Днепрова. Но там прикольнее - там для обычных демных организмов углерод химически замещался на кремний.
dj_gvozd Мастер (2192) 14 лет назад
"...Однако вероятность существования кремниевых организмов даже в Дальнем Космосе крайне мала. Пока не удалось построить кремниевый аналог хоть сколько-нибудь сложной биохимической молекулы. К концу ХХ века получены соединения, содержащие кремниевые цепочки длиной до пяти атомов. И если гексаметилдисилан (CH3)3Si-Si(CH3)3 достаточно устойчив, то уже производное трисилана (CH3)3Si-Si(CH3)2-Si(CH3)3 легко окисляется на воздухе. А соединения, содержащие цепочки из четырех или пяти атомов кремния, на воздухе самовоспламеняются. Синтезирован только один аналог алкенов - тетрамезитилдисилен; в нем атомы кремния со всех сторон "прикрыты" триметилбензольными (мезитиленовыми) кольцами.
Кремниевые аналоги алкинов и более сложных органических молекул пока получить не удалось."
Причина невозможности получения таких соединений кроется в диаметре атома кремния - он больше атома углерода, следовательно 1) его химические связи намного слабее и 2) из-за большого радиуса атома некоторые геометрические пространственные конфигурации молекул, характерные для углерода, физически не возможны. Силоксаны - цепи с чередованием -Si-O-Si-O- намного более устойчивы, и поэтому не вариант, так как слишком инертны и "далеки от жизни".
Что же до возможности использования азота в качестве окислителя для дыхания, то это слишком маловероятно по причине намного большей, чем в кислороде, энергии связи между двумя атомами азота в его молекуле.
Кроме того, только молекулы РНК из основных пяти нуклеотидов склонны к спонтанной самосборке в цЕпи. Вероятность существования таких молекул как на базе кремния, так и гибридных на базе углерод-кремний также мала.
Источник: Аванта+ "Химия" и собственные измышления.
Казимагомед Гаджибеков Профи (890) 6 лет назад
Кремний – ближайший аналог основы жизни – углерода, играет важную роль не только в построении и поддержании жизнеспособности нашего тела и всего растительного мира.
Биохимик из Гарвардского университета, Л. Гендерсон, издал книгу «Пригодность окружающей среды» . Автор пришел к выводу, что все живое должно состоять из воды и углерода, поскольку сам Л. Гендерсон состоит из воды и углерода. Все известные на Земле живые организмы, а также ископаемые формы жизни в определенном смысле химически одинаковы: белки, нуклеиновые кислоты, жиры, сахара и ряд других биологически важных молекул, построенных из ограниченного круга элементов. Это так называемые абсолютные органогены, среди которых Центральное место занимает углерод. В число абсолютных органогенов входят также кислород, азот, фосфор, водород, сера, калий, кальций и магний. Обычно в качестве возможного заменителя углерода рассматривается кремний. Действительно, между этими двумя элементами очень много общего. В периодической системе элементов они находятся в одной группе, обладают одинаковой валентностью. Поэтому «кремниевая жизнь» обсуждается весьма часто не только в научно-фантастической литературе, но и на страницах научной печати. По поводу возможности существования жизни, основанной на кремнии, существуют полярные точки зрения. Так, например, английский астроном-любитель В. Фирсов в своей книге «Жизнь вне Земли» утверждает, что кремниевая жизнь может быть широко представлена во Вселенной. Тем не менее сходство кремния и и углерода не дает достаточных оснований для построения гипотетических живых систем, содержащих в качестве основного звена кремний. Против кремниевой жизни можно выдвинуть ряд серьезных аргументов. и углерода не дает достаточных оснований для построения гипотетических живых систем, содержащих в качестве основного звена кремний. Американский химик Д. Уолд в своей превосходной работе «Почему живое вещество базируется на элементах второго и третьего периодов периодической системы» обращает внимание на то, что связь между атомами кремния неустойчива в присутствии воды, аммиака или кислорода. Это очень сильное возражение против кремниевой жизни.
Кларк, или относительная распространенность кремния в земной коре, почти на два порядка выше кларка углерода. Тем не менее кремний не играет практически никакой роли в биохимии живого. Казалось, для природы было бы гораздо легче сконструировать жизнь на основе более доступного элемента. Однако в этом случае природа не пошла по принципу экономии, и у нее были веские причины. Кремний обладает рядом характерных химических свойств, которые делают его совершенно непригодным для построения сложных биологических молекул, работающих в клетке. Так, все соединения кремния с водородом неустойчивы при нормальных температурах, и, наоборот, соединения, построенные на основе связей кремний - кислород (это просто хорошо всем известный песок) , весьма устойчивы в термическом отношении до очень высоких температур. Заметим также, что в настоящее время неизвестны кремнийорганические соединения, являющиеся аналогами молекул, содержащих углерод, кислород и водород: альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, сложных эфиров и аминов. Это обусловлено неспособностью кремния образовывать двойные и тройные связи, столь характерные для органической химии; поэтому кремний образует жесткие полимеры с кремний-кислородными связями.
Вышеперечисленные свойства кремния {а также аргументы, приведенные Уолдом) делают весьма маловероятным использование такого элемента в качестве основы для построения жизни. Правда, американский химик из Беркли, Г. Пиментел, считает, что при низких температурах кремниевая «псевдожизнь» может развиваться более успешно, чем углеродная. Однако требуются неводные растворители, а это обстоятельство снова уводит нас в сферу спекуляций. Фир
Похожие вопросы