Die meisten organischen Strukturen bestehen aus Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff. Sie stellen 1-,2-,3-,4-Bindungsbeziehungen (chemische Wertigkeit) dar, die es ermöglichen, eine Vielzahl von Kettenstrukturen aufzubauen.
Gibt es einen Ersatz für diese Elemente, um komplexe Strukturen zu schaffen, die theoretisch Leben schaffen können (selbstreproduziert oder Teil einer Zelle als Organelle)?
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Es ist wissenschaftlich oder logisch nicht möglich zu sagen, dass dies unmöglich ist, aber da dies eine spekulative Frage ist, wage ich eine Meinung.
Ich möchte argumentieren, dass CHO und N bei Erdstandarddruck, Temperatur und atmosphärischen Bedingungen nicht wirklich ersetzbar sind. Fügen Sie Wasser als die häufigste Flüssigkeit hinzu, und es ist schwer vorstellbar, eines oder alle dieser Elemente zu ersetzen.
Man kann sich das vorstellen, indem man sich die Bildung langer Kohlenwasserstoffketten ansieht. Silizium kann Polymere bilden, aber sie neigen dazu, auseinanderzufallen . Silikonoxidpolymere [SiR2-O-SiR2-O-] sind stabiler, ähneln jedoch nicht so leicht Kohlenwasserstoffpolymeren.
Kohlenstoff ist viel vielseitiger und in der Lage, entweder Ketten zu bilden oder Schwefel oder Stickstoff in stabilen Ketten einzuschließen, die keine wirklichen Längenbeschränkungen zu haben scheinen.
Bei Tausenden von Atmosphärendruck, Temperaturen von 70 Kelvin oder in einem Meer aus Schwefelsäure kann man sich leicht vorstellen, dass andere Arten von Chemie dominieren würden - Phosphat, Arsenketten oder Germainiumgitter, aber auf der Erde würden die meisten davon auseinanderfallen.
Selbst wenn/wenn das Leben woanders entdeckt wird, wird es sicherlich eine Chemie aufweisen, die uns völlig in Erstaunen versetzen wird; anders als alles hier. Aber trotzdem kann ich mir schwer vorstellen, dass es diese vier Elemente vollständig ausschließt. Ich möchte nur darauf hinweisen, dass Wasserstoff mit Abstand das häufigste Element im Universum ist. Fast alle anderen leichten Elemente wie C, O und N sind die zweithäufigsten. Dies liegt einfach daran, dass sie weniger Kernfusionsereignisse benötigen, um sie zu erzeugen . Wasserstoff ist ziemlich nützlich, egal welche Chemie Sie betrachten. Diese vier werden wahrscheinlich irgendwo da sein – die meisten Planetenatmosphären enthalten auch Ammoniak, CO2 und Methan – zumindest soweit wir gesehen haben.
Chris