Der menschliche Körper ist ohne Zweifel ein Wunder. Es ist eine Maschine, die auf der Grundlage der von uns gegebenen Befehle handelt und auch selbstständig handeln kann. Der menschliche Körper hat auch viele Fragen aufgeworfen, denen wir uns noch nicht stellen. 'Ich kenne die Antworten nicht. Und noch heute lernen wir neue Dinge über uns selbst.
Die Pracht seiner Schöpfung lässt uns darüber nachdenken, wo alles begann? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir uns selbst und das organische Leben um uns herum untersuchen.
VERBINDUNG: WISSENSCHAFTLER ENTDECKEN, DASS LEBENDE ZELLEN KOHLENSTOFF-SILIKON-BONDS GEFORMT HABEN
Die erste Erkenntnis, die wir über unsere Herkunft hatten, war, als Wissenschaftler eine Vielzahl von Lebensformen auf der Erde testeten und feststellten, dass jedes Lebewesen ein gemeinsames Element hat - Kohlenstoff .
Kohlenstoff - Der Baustein des Lebens
Wenn wir das Leben untersuchen, stellen wir fest, dass jedes Kohlenstoffatom gleichzeitig ein Netzwerk von vier kovalenten Bindungen aufrechterhalten kann.
Die Erde ist mit Lebensformen auf Kohlenstoffbasis gefüllt. Die einzigartige Bindungsfähigkeit von Kohlenstoff ermöglicht es ihm, viele verschiedene Formen wie Holzkohle, Graphen und Diamant zu bilden.
Durch die Bindung mit anderen Elementen kann Kohlenstoff eine vielfältige Kategorie organischer Verbindungen bilden.
Die meisten Lebensformen verwenden nicht alle Elemente des Periodensystems. Tatsächlich kann ein Organismus nur eine Handvoll Elemente in großen Mengen enthalten. In der Natur sind die vorherrschenden chemischen Elemente als CHNOPS bekannt, oder Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel. Dies sind die häufigsten Elemente in allen organischen Molekülen der Erde. Sie werden oft als die bezeichnet. Zutaten des Lebens, da ihre Anwesenheit von den größten Säugetieren bis zum kleinsten Paramecium gefunden wird.
Warum sind diese Elemente so wichtig, wo andere nicht sind? Wissenschaftler glauben, dass dies an ihrer Fülle und ihren Fähigkeiten zur Schaffung von Bindungen liegt.
Die menschliche Zusammensetzung und CHNOPCa
In vielen organischen Lebensformen wurde Schwefel durch Kalzium als eines der zahlreichsten Elemente ersetzt. Es wird berechnet, dass 99% des menschlichen Körpers besteht aus diesen sechs Elementen. Unter diesen sind Sauerstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff am zahlreichsten.
Sauerstoff macht herum 65% von der Gesamtmasse eines Menschen. Die zweithäufigsten Elemente sind Kohlenstoff und Wasserstoff, die sich zusammensetzen 18% und 10% des menschlichen Körpers nach Masse.
Da unsere Körper sind 60% Wasser Es ist leicht zu erkennen, warum Sauerstoff und Wasserstoff im Überfluss vorhanden sind. Kohlenstoff kommt in organischen Verbindungen im Körper wie Fetten, Kohlenhydraten, Proteinen und Nukleinsäuren vor.
Wasserstoff kommt in Wasser und in vielen organischen Verbindungen vor. Ebenso kommt Stickstoff in Nukleinsäuren und Proteinen vor.
In der menschlichen DNA bildet Stickstoff eine Schlüsselkomponente des genetischen Codes. Phosphor befindet sich im Molekül ATP, dem primären Energieträger des Körpers. Es kommt auch in den menschlichen Knochen vor.
Kalzium macht herum 1,5% des menschlichen Körpers nach Masse und reich an menschlichen Knochen, Proteinen und Muskeln.
Können Lebensformen auf etwas anderem als Kohlenstoff basieren?
Wir haben viel über Kohlenstoff diskutiert und wie seine Anwesenheit in organischen Verbindungen zum Begriff „Leben auf Kohlenstoffbasis“ führte.
Kohlenstoff wird als Baustein des Lebens angesehen, aber dieser Begriff führt zu etwas, das als bezeichnet wird. Kohlenstoff-Chauvinismus .
Dies ist eine Überzeugung, dass Leben auf Kohlenstoffbasis gilt für das gesamte Universum Mit anderen Worten, wenn Aliens existieren, würden sie auch auf Kohlenstoff basieren.
Es gibt jedoch ein anderes Element als Kohlenstoff, das ähnliche Bindungsarten aufrechterhalten kann. Es befindet sich direkt unter Kohlenstoff im Periodensystem - Silizium.
Silizium kann ebenso wie Kohlenstoff vier kovalente Bindungen bilden, und dieses Element wurde in vielen Science-Fiction-Kreationen als Baustein für außerirdisches Leben verwendet.
Ähnlich wie Kohlenstoff und Sauerstoff ist Silizium auf der Erde reichlich vorhanden. Die meisten von uns haben irgendwann in ihrem Leben in Form von Sand mit der oxidierten Form von Silizium, der sogenannten Kieselsäure, interagiert.
Wenn Kohlenstoff oxidiert, wird er zu Kohlendioxidgas. Unser Körper oxidiert Kohlenstoff zur Energieerzeugung und gibt Kohlendioxid als Abfallprodukt ab. Wenn Kieselsäure jedoch oxidiert wird, verwandelt sie sich in festen Sand. Siliziumbindungen sind auch instabiler als Kohlenstoffbindungen. Ein weiterer Grund, warum es keine Organismen auf Siliziumbasis gibt, ist, dass Silizium Wasser nicht wie Lösungsmittel als Lösungsmittel verwenden kann. Es würde ein völlig anderes Lösungsmittel wie Methan erfordern, was unter normalen Bedingungen nicht stabil ist.
Das Leben auf der Erde ist in der Lage, Silizium chemisch zu manipulieren. Beispielsweise werden in einigen Pflanzen mikroskopisch kleine Siliziumdioxidpartikel, sogenannte Phytolithen, gefunden, und eine Art von photosynthetischen Algen, sogenannte Kieselalgen, enthält Siliziumdioxid in ihren Skeletten. Es sind jedoch keine natürlichen Substanzen bekanntBeispiele des Lebens auf der Erde, die Silizium und Kohlenstoff zu Molekülen verbinden.
Forschern ist es gelungen, synthetisierte Moleküle aus Silizium und Kohlenstoff herzustellen. Diese Verbindungen werden in Produkten wie Pharmazeutika, Klebstoffen, Farben und Fungiziden verwendet. Wissenschaftler haben kürzlich auch einen Weg gefunden, Mikroben zur chemischen Bindung von Kohlenstoff und Silizium zu verwendenzusammen.
A Artikel in Science veröffentlicht von Frances Arnold und ihrem Team gibt uns Einblick in diese Ergebnisse.
Auch wenn ein Leben auf Siliziumbasis auf der Erde nicht wahrscheinlich ist, können wir nicht ausschließen, dass dies möglicherweise nicht der Fall ist. andere Planeten wo die atmosphärischen Bedingungen sich stark von denen der Erde unterscheiden.
Letzte Worte
Mit unseren begrenzten Informationen über die Weiten des Weltraums wäre es zu naiv zu sagen, dass andere Lebensformen notwendigerweise aus Kohlenstoff gebildet werden müssen. Wie Untersuchungen gezeigt haben, kann das Leben andere Elemente nutzen, um sich zu entwickeln.