Kann sich komplexes Leben auf Planeten ohne Sauerstoff entwickeln?

Sicher, es ist absolut möglich, die Dinge bei der Art von Stoffwechsel zu halten, die wir auf der Erde sehen . Selbst auf unserem sauerstoffreichen Planeten finden wir noch obligate Anaerobier, für die Sauerstoff ein Gift ist. Tatsächlich werden Ihre eigenen Zellen einer anaeroben Atmung unterzogen, wenn ihnen Sauerstoff entzogen wird. (Dies tritt in der Regel nach anstrengendem Training auf).

Die Atmung mit Sauerstoff ist jedoch viel effizienter, etwa 15-mal effizienter als die anaerobe Atmung in Ihren Zellen. Es gibt einige anaerobe Organismen, die andere Elektronenakzeptoren als Sauerstoff verwenden, um diese Lücke etwas zu verringern.

Wikipedia ist ein guter Anfang für die Grundlagen.

Es gibt auch die Elektronentransportkette , deren Zusammenfassung mehr über die Rolle des Sauerstoffs aussagt.

Ja.

Eine Möglichkeit wäre$\rm F$(Die Herausforderung, die es zu überwinden gilt, ist seine relative Seltenheit im Vergleich zu$\rm O$); oder$\rm NF_3$.

Ein vorgeschlagener biochemischer Mechanismus, den ich einmal für den Photosynthese-/Atmungszyklus gesehen habe, könnte dazwischen liegen$\rm CF_4+N_2+H_2O$und$\rm NF_3 +$Kohlenhydrate

In diesem Artikel über „Exotic Biochemistries“ des Xenology Research Institute gibt es eine ausführliche Diskussion verschiedener Nicht-Sauerstoff-Optionen (Schwefel, Fluor) mit Zitaten von Carl Sagan, Isaac Asimov und Dr. Peter M. Molton von der University of Maryland, mit einer ausführlichen Diskussion über alternative Biochemien, einschließlich Nicht-Sauerstoff-basierten. Der Artikel ist sehr detailliert, einschließlich der Analyse der Reaktivität, der Energie, die zum Aufbrechen verschiedener Arten von Bindungen erforderlich ist, der Seltenheit von Elementen, möglicher Reaktionen usw.

Sauerstoffatmung ist nicht erforderlich, um das Leben zu unterstützen; Die meisten Organismen können auch andere Stoffwechselwege nutzen, um die Energie zu gewinnen. Das Entfernen des gesamten Sauerstoffs aus der Erdatmosphäre wäre natürlich apokalyptisch, da die meisten Tiere sofort sterben würden, aber einige Pflanzenarten können während der Nacht durch anaerobe Atmung überleben (Pflanzen produzieren viel eigenen Sauerstoff, solange die Photosynthese läuft). Anaerobe Bakterien, die bereits an sauerstoffarmen Orten der Erde leben, würden nichts Falsches bemerken und die Führung der Evolution übernehmen.

Das Verschwinden der Ozonschicht erhöht die UV-Strahlung. Diese Arbeit zeigt jedoch , dass Meerwasser (mit üblichen Partikeln darin) auch einen wirksamen Schutz bietet, sodass Wasserorganismen wahrscheinlich überleben sollten, selbst wenn sie betroffen sind. UV-beständige Schalen und Schuppen können entstehen.

Sauerstoff ist jedoch auch ein wichtiger Bestandteil von Protein, DNA und Zellmembranen, die alle sehr wichtige Bestandteile jeder lebenden Zelle sind, sowie Wasser, das ebenfalls essentiell ist. Stickstoff und Fluor sind keine Ersatzstoffe, diese Elemente haben sehr unterschiedliche Eigenschaften, ebenso wie Wasserstoff. Schwefel ist etwas ähnlich und kann Sauerstoff bis zu einem gewissen Grad ersetzen, aber die gesamte molekulare Zusammensetzung des Lebens muss neu gestaltet werden.

Sicherlich. Wir kennen bereits verschiedene Möglichkeiten, Energie ohne Sauerstoff zu produzieren und Organismen , die keinen Sauerstoff benötigen oder sogar davon geschädigt werden. Sie können also definitiv ohne Sauerstoff leben.

Doch wie komplex kann dieses Leben sein? Sauerstoff treibt den Zitronensäurezyklus an, der durchschnittlich 30 Energieeinheiten (ATP) produziert, im Vergleich zu anaeroben, die etwa 2 produzieren können. Dies ist ein gewaltiger Energiesprung. Ohne Sauerstoff sehe ich keinen großen mehrzelligen Organismus, der sich schnell aus eigener Kraft fortbewegen kann.

Außerdem wäre Ihre Welt ohne Sauerstoff und das von ihm gebildete Ozon dem ultravioletten Licht ausgeliefert. Dieses Licht kann chemische Bindungen aufbrechen, die für das Leben notwendig sind, und die DNA schädigen. Ohne Sauerstoff zur Bildung einer Hülle hat das Leben eine viel schwerere, vielleicht sogar unmögliche Zeit zu überleben. Das Leben müsste unter Felsen oder weit entfernt vom Sonnenlicht bleiben, um zu überleben.

Sicher! Wir haben bereits einige Beispiele, recherchieren Sie einfach ein wenig für Anaerobic Organism. Guter Ausgangspunkt: http://en.wikipedia.org/wiki/Anaerobic_organism

Kein Sauerstoff ist wirklich kein großes Problem, denke ich, aber kein Kohlenstoff wäre eines. Auch wenn es Theorien über Leben auf Siliziumbasis statt auf Kohlenstoffbasis gibt.

Dies wäre aufgrund der äußeren Umstände, wie wir sie hier auf der Erde haben (Temperatur, Druck,...) nicht möglich, da Silizium hier eine feste Materie ist, aber warum könnte es auf einem 500°C heißen Oberflächenplaneten auf Silizium kein Leben geben Base?

Wenn Sie darüber nachdenken, können Sie nicht sagen, dass höheres Leben ohne Sauerstoff unmöglich ist.