Wie würde eine silikonbasierte Pflanze, insbesondere ein Baum, aussehen?

Die Informationen dieser Frage basieren auf der Antwort in meiner vorherigen Frage, was die Wasserlebewesen brauchen, um in meinem sauren Wasser zu leben oder zu überleben.

Was nicht in der Beschreibung steht, ist, dass meine Sonne nicht stark ist. Es erzeugt aufgrund des kalten Klimas nicht viel Licht oder Wärme, so etwas wie ein Taigawald. Daher halte ich ein Anlagendesign, das vollständig von einer Protonenpumpe abgedeckt wird, die viel Energie benötigt, für keine gute Lösung.

Ich möchte wissen, wie Silikonpflanzen, insbesondere Bäume, aussehen würden, und können sie immer noch Photosynthese betreiben oder benötigen sie andere Chemikalien oder Methoden? (Ich habe keine Ahnung von Chemie, also wenn die Antwort eigentlich offensichtlich ist oder ich etwas falsch verstehe, tut es mir leid.)

Meine Pflanzen (einschließlich Bäume) haben einen Wasserpflanzentyp, entweder reines Wasser oder Salzwasser (alles ist saures Wasser, basierend auf meiner vorherigen Fragebeschreibung) wie Seetang, Lotus und fließen auf der Wasseroberfläche wie Wasserhyazinthe. Für Bäume, so etwas wie Mangroven und Zypressensumpf. Ich möchte wissen, ob es für Pflanzen auf Silikonbasis immer noch möglich ist, damit umzugehen.

Fühlen Sie sich frei, andere Arten oder Lösungen vorzuschlagen, wenn Silikon für einige, die ich beschreibe, nicht möglich ist (noch besser, wenn einige Teile der Pflanzen für den Menschen essbar sind). Ich weiß, dass es einen Baum mit viel Kieselsäure gibt, der ein guter Ersatz zu sein scheint, aber ich bin neugierig, wie Pflanzen auf Silikonbasis aussehen würden.

Meinst du Silizium (Si) oder Silikon (Si-O-Polymer)?
@L.Dutch Silikon laut dem Antwortenden meint er/sie Silikon
@LiJun Auf welchen Antwortenden beziehst du dich, zum Zeitpunkt dieses Kommentars gab es keine Antworten und daher keine Antwortenden.
@Chickensarenotcows Ich meine von meinem vorherigen Fragenbeantworter von Logan R. Kearsley in meinem Link.
@LiJun Dann müssen Sie einen Link angeben. Sie sprechen von einem Link, aber es gibt keinen sichtbaren Link. Auf welchen Link beziehst du dich?
@Chickensarenotcows Der Link befindet sich buchstäblich in meiner ersten Beschreibung dort, dass meine Frageninformationen die Grundlage der Antwort aus meiner vorherigen Frage sind. Schauen Sie sich das "Was brauchen die Wasserlebewesen, um in meinem sauren Wasser zu leben oder zu überleben?"
@LiJun Ich bin mir nicht sicher, ob Sie mit "Link" das meinen, was alle anderen mit Link meinen. Ich beziehe mich auf einen Markdown- Link. Es ist einfach, wenn du es versuchst.
@Chickensarenotcows steht wörtlich im Text, also halte ich es nicht für notwendig, einen anderen im Kommentar anzugeben, aber wenn Sie darauf bestehen ... (ich weiß immer noch nicht, wie ich es so machen soll wie bei Ihnen im Kommentar, die Beschreibung ist noch nicht verständlich für mich hoffe ich, dass es so gut ist) worldbuilding.stackexchange.com/questions/154036/…

Antworten (1)

So ziemlich wie jede andere Pflanze.

Bis man ganz genau hinschaut. Einige relevante Überlegungen lauten wie folgt:

Ein auf Silikon basierender Baum benötigt sowohl eine Kohlenstoffquelle als auch eine Siliziumquelle – da Kohlenstoff jedoch eine so geringe biochemische Rolle spielt (in vielen Funktionen durch Silikonpolymere ersetzt wurde), muss die Kohlenstoffquelle nicht so zugänglich sein. Die große Oberfläche der Blätter auf Landpflanzen dient zwei Funktionen: Vergrößerung der Lichtsammelfläche und Vergrößerung der Gasaustauschfläche. Aufgrund des reduzierten Kohlenstoffbedarfs benötigt ein Baum auf Silikonbasis nicht so viel Gasaustauschfläche. Die Notwendigkeit, Licht zu sammeln, kann dazu führen, dass sich die Blattmorphologie letztendlich nicht von der terrestrischen, auf Kohlenstoff basierenden Blattmorphologie unterscheidet, aber eine mikroskopische Untersuchung wird wahrscheinlich eine ungewöhnlich geringe Dichte an Stomata (dh Gasaustauschöffnungen) offenbaren.

Es gibt nur sehr wenige gasförmige Siliziumverbindungen und noch weniger stabile, sodass ein Baum auf Silikonbasis seine Siliziumquelle nicht aus der Luft bezieht, wie er (und Landpflanzen) mit Kohlenstoff auskommen können. Stattdessen muss ein Baum auf Silikonbasis solvatisierte Kieselsäure durch seine Wurzeln aufnehmen. Auf Kohlenstoff basierende Pflanzen haben bereits ziemlich große Wurzeloberflächen, die sie benötigen, um Wasser (und in Ihrem Fall Schwefelsäure) und andere solvatisierte Nährstoffe (z. B. Phosphat, Nitrat, Metallionen usw.) aufzunehmen; Die Notwendigkeit, große Mengen an solvatisiertem Silikon zu sammeln und die Aufnahme von allem anderen außer Biolösungsflüssigkeiten (Wasser und Schwefelsäure) in den Schatten zu stellen, erfordert möglicherweise eine proportional größere Wurzeloberfläche im Verhältnis zu Stamm und Blätterdach, aber ich bin mir nicht sicher, wie auffällig das wäre wirklich sein.

Wasserpflanzen auf Silikonbasis würden sich gut eignen. Sie würden schneller in saureren Gewässern wachsen, die eine höhere Konzentration an gelöstem Siliziumdioxid hätten, das sie absorbieren könnten.

Irgendeinen Teil einer solchen Pflanze für einen Menschen essbar zu machen, aber ... das wird nicht passieren. Wenn sie richtig neutralisiert (z. B. mit Backpulver gekocht) werden, können einige Teile von Pflanzen auf Silikonbasis ungiftig sein – aber wir sind einfach nicht in der Lage, irgendeine Art von Nahrung aus ihnen zu extrahieren, über vielleicht Spuren hinaus mineralische Mikronährstoffe. Wenn Sie eine gemischte Ökologie haben (eine solche erscheint im Roman Uller Uprising von H. Beam Piper), mit hauptsächlich organischen Tieren, die durch molekulare Protonenpumpen geschützt sind, kann Ihr Mensch möglicherweise indirekt Nahrung aus einheimischen Silikonpflanzen gewinnen, indem er organische Teile einheimischer Tiere isst, die sich entwickelt haben, um Nahrung aus den einheimischen Pflanzen zu fressen und zu extrahieren. Das heißt, ähnlich wie Menschen mit Schweinen (die Müll in Nahrung verwandeln), Ziegen (die ungenießbare Pflanzen aus nicht bewirtschaftbarem Land in Nahrung verwandeln) und Robben (die durch die Vermittlung mehrerer anderer Meerestiere Plankton und Algen in Menschen verwandeln). Essen).

Ich stimme dieser Erklärung im Allgemeinen zu, obwohl ich bezweifle, dass es überhaupt Bäume geben würde. Da kein Gasaustausch erforderlich ist und Si vom Boden zu den Blättern transportiert werden müsste, wäre dies ziemlich ineffizient. Ich denke, es würde nur ein moosartiges Pflanzenleben geben. Da auch kein Boden vorhanden wäre, wäre ein maximaler Kontakt mit der Siliziumbasis und eine große Lichtfläche effizienter. Wasserpflanzen könnten sehr kleine Algen sein, die durch das Wasser schwimmen.
@Fabian Trees hat sich nicht weiterentwickelt, weil sie effizient sind. Sie haben sich entwickelt, um ihre Konkurrenz auszublenden. Die Baumhöhe ist ein Wettrüsten um ein Nash-Gleichgewicht, kein global optimales Design. Und warum denkst du, dass es keinen Boden geben würde?
FWIW, viele Erdpflanzen absorbieren und verwenden Siliziumdioxid (Si02): Bambus, Sägegras, Schachtelhalme (Equisetum sp) und mehr. Und dann gibt es Kieselalgen. Das Problem bestünde also darin, chemische Wege zu entwickeln/entwickeln, um die Kieselsäure in Silikone umzuwandeln.
@jamesqf Obwohl nicht bekannt ist, dass es auf der Erde natürlich vorgekommen ist, ist bekannt, dass es relativ einfach ist, die Fähigkeit zur Bildung von Organosiliciumverbindungen zu entwickeln - weil wir Bakterien dazu verleitet haben, dies in einer Laborumgebung über eine Mutation zu tun Cytochrom C (siehe z. B. science.sciencemag.org/content/354/6315/1048 ). Angesichts des Umweltdrucks, der dies unterstützt, kann ich mir nicht vorstellen, dass es von dort aus zu schwierig wäre, bis zu komplexen Silikonen zu gelangen.
@LoganR.Kearsley Hey, tut mir leid, dass ich mich noch einmal darum kümmern muss. Produzieren Silikonbäume Sauerstoff, wenn sie photointensiv sind? und ist das holz brennbar? Danke.
@LiJun Ja. Man kann sich Möglichkeiten vorstellen, die Sauerstoffproduktion zu vermeiden, aber das würden sie höchstwahrscheinlich tun. Und obwohl Silikonkautschuke eine bessere thermische Stabilität als Holz haben, sind ihre Zündtemperaturen ähnlich, sodass ich erwarten würde, dass ein Holz auf Silikonbasis immer noch brennt, wenn auch vielleicht nicht ganz so gut wie unsere Art von Holz.