地球可以具有“阴影”生物圈?

2009年,一名NASA研究人员将一个奇特的细菌与加利福尼亚的Mono Lake隔离开来。Mono Lake是催眠盐,富含砷,使其成为生命的困难场所

2009年,一名NASA研究人员将一个奇特的细菌与加利福尼亚的Mono Lake隔离开来。 Mono Lake是催眠盐,富含砷,使其成为生命的困难场所,除了一些坚硬的盐水虾,以它们为食的迁徙鸟类以及一些非常有趣的极端细菌。

研究人员认为,这种被称为GFAJ-1的特殊细菌能够做出令人难以置信的技巧。地球上的所有生命 – 以及后果,人类所知道的所有生命 – 都在其DNA中使用磷。但是,当GFAJ-1没有磷时,它似乎只能使用砷生长。最接近的类比是说研究人员刚刚发现了地球上的外星人生活。

科学界之间有一系列兴奋和活动,但不幸的是,这是短暂的。进一步的研究未能复制实验,看来GFAJ-1对砷具有明显的抵抗力,并且在污染了培养物的痕量磷中幸存下来。

这一集提出了一个问题,使分子生物学家和天体生物学家都打扰。为什么生活如此?为什么GFAJ-1不能使用该砷分子代替标准磷分子?在地球上的条件下,有很多假设的生活形式,例如基于硅的生活,而不是我们的碳基于碳的生命,但是关于地球基于碳的生命也有很多变化做得很好。

这些问题导致了另一个问题:如果确实存在其他形式的微生物生命,那么没有引起人们的注意,但与我们自己的生命并行?这种假设的情况称为阴影生物圈。

Mono Lake和GFAJ-1(插图)。

NASA

地球的神秘居民

如果地球不是一种,而是一种根本不同的生活形式,那么它将大大增加宇宙中存在的外星人生活的几率。如果存在阴影生物圈,那么就会有理由认为,当行星在正确的条件下存在时,生活不仅要对新兴的射击,而且实际上可以保证。

但是话又说回来,这个想法似乎也非常牵强。如果第二种形式的生命与我们自己的生活并联,那么我们现在会发现它现在会发现它。为此,支持者认为,我们检测生命的技术是基于我们当前对它的理解。假设的,替代的微生物生命形式可能未被发现。

重要的是要注意,大多数生物学家不认可阴影生物圈的想法。几乎没有证据表明存在这种生物圈,而且很难证明是负面的,因此我们认为我们的生物圈是生活所采取的唯一形式。尽管如此,考虑影子生物圈还是一个有用的练习,因为它可能有助于我们了解外星人的生活。更不用说影子生物圈实际上可能是真实的。

阴影生物圈会是什么样?

所有生命都依靠DNA,RNA和蛋白质发挥作用。 DNA和RNA由总计5个核碱基组成,蛋白质由20个氨基酸组成。问题在于,这5种核仁酶和20个氨基酸似乎是任意的 – 还有许多其他核碱基和数百种天然存在和丰富的氨基酸。陨石甚至已经降落在地球上,上面装满了这些明显的氨基酸和核碱基。可以使用这些构建基础的不同组合的替代形式的生活形式是合理的。其他可能的阴影生物圈的候选者是基于RNA的生活。 DNA和RNA都携带遗传信息,而地球上的生命都在起作用。与DNA不同,RNA只有一个链,使用核碱尿嘧啶而不是胸腺氨酸,并直接编码氨基酸。

由于RNA在结构上比DNA更简单,因此一些科学家认为,主要基于RNA的生命在地球上首先演变,通常被称为“ RNA世界”。在阴影生物圈下,这种生活将持续存在,从最终成为基于DNA的生活的生命。

也可能有与我们的手性相反的生物。地球上生命表现出的最任意的特征之一也许是它的手性或惯用性。在分子生物学中,分子的形状在其功能中起着很大的作用,但是有些形状只是另一个的镜像,例如我们的左手是右边的镜像。

这些分子在功能上是相同的,它们只需要正确的分子机械才能起作用。地球上的生活已经以某种方式决定构成蛋白质和右手糖构成我们的DNA和RNA,但是没有理由不能翻转。我们可能会以与我们的手性相反的手性接触分子生活,甚至不知道。我们的细胞都无法使用我们的“错误”手与我们的分子相互作用。地球。证明地球上没有所有其他生命的其他品种是一项不可能的任务,因此我们可能会被推测。但是,如果我们确实在某些地球陌生人的角落和缝隙中发现了阴影生物圈的证据,我们将不得不从一个全新的角度看待宇宙中的生活。

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