A Földön oly gyakori szén alapú életformák láttán arra következtetésre juthatunk, hogy az univerzum más részein is ilyen felépítésűek lehetnek az élőlények. Az általunk ismert élet építőkövei komplex szénláncú molekulák ugyan, de a tudományos-fantasztikus irodalom régóta kacérkodik a szilícium alapú életformák gondolatával. Legismertebb példája ennek H. G. Wells Világok harca című műve, amelyet rádiójáték és film formájában is feldolgoztak.

A nem szén alapú életformák létezésének realitásairól beszélgetett Bruce Dorminey, tudományos újságíró, a Distant Wanderers: The Search for Planets Beyond the Solar System (Távoli vándorok: Naprendszeren kívüli bolygók keresése) című könyv szerzője és Max Bernstein, a NASA asztrokémikusa. Az interjú eredetileg a Universe Today hasábjain jelent meg.

Bruce Dorminey ‒ Hibás az az elképzelés, hogy az élet a szénen kívül máson is alapulhat?

Max Bernstein ‒ Nagyon fontos, hogy nyitottan közelítsük meg a földönkívüli élet kérdését, különben megeshet, hogy alkalomadtán elsiklunk felette. Az azonban biztos, hogy a szén bármely más elemnél alkalmasabb arra, hogy az élőlények fő alkotóeleme legyen, hiszen rengeteg stabil szerkezeti formát felvehet. Oxigénnel és nitrogénnel alkotott kötései a molekulákban stabilak, ugyanakkor szükséges esetén könnyedén felbonthatók, ami például a szilícium‒oxigén-kötésekre nem igaz.

Dorminey ‒ A kaliforniai Mono Lake-nél végzett kutatás során állítólag olyan baktériumok nyomaira bukkantak, amelyek DNS-e foszfor helyett arzént tartalmaz. Ezek hogyan illeszthetőek be a jelenlegi rendszerbe?

Bernstein ‒ Az egy nagyon érdekes eredmény volt, de a feltételezett mikroorganizmus alapstruktúráját abban az esetben is szén alkotta. Az arzén elviekben a foszfort helyettesíti, nem pedig a szenet. Az arzéntartalmú baktériumok létezése még valótlannak bizonyulhat, de akkor is több tudományos megalapozottság van mögötte, mint egy olyan feltételezés esetében, hogy mi lenne, ha a szénatomokat szilíciummal helyettesítenénk.

Dorminey ‒ A szilícium örvend a legnagyobb népszerűségnek a nem szén alapú életformákkal kapcsolatos elképzelésekben. Vannak esetleg más alkalmas jelöltek is?

Bernstein ‒ Nehéz lenne bármi mást elképzelni ilyen szerepben, tekintve hogy a szilícium hasonlít leginkább kémiai tulajdonságaiban a szénhez. A periódusos rendszerben a szén alatt helyezkedik el, ugyanúgy négy kötést képes létrehozni. A CH4 (metán) és a SiH4 (szilán) analóg molekulák, így elképzelhető, hogy a szilícium képes mindarra kémiailag, amire a szénatom képes, így akár életet is építhet. Ugyanakkor rengeteg probléma is van a felvetéssel. Még nem találkoztunk komplex és stabil szerkezetű, kizárólagosan szilíciumból és hidrogénből álló molekulákkal, ahogy ez a szénhidrogének esetében megfigyelhető. A lipidek szénhidrogénláncaihoz hasonló szilíciumhidrogének nem stabilak. Míg a szén és az oxigén közti kötés megbontható, szervezetünkben folyamatosan zajlik ez a folyamat, addig a szilícium és az oxigén esetében ez nem ilyen dinamikus. Ezek a tulajdonságok pedig nagyban korlátoznák a belőle épült szervezetek biokémiai folyamatait.

Dorminey ‒ Amennyiben léteznének szilícium alapú életformák, hogyan tudnánk megtalálni a nyomukat?

Bernstein ‒ Arról is vérre menő viták folynak, hogy hogyan tudnánk detektálni a hozzánk hasonló élet jeleit, úgyhogy nem tudom a választ. A legjobb esélyünk talán a SETI (Földön kívüli intelligencia keresése), hiszen a feltételezett intelligens lények ‒ mindegy milyen anyagból épül fel szervezetük ‒ remélhetőleg használnak valamiféle technológiát.

Dorminey ‒ Milyen módszerekkel lenne érdemes keresni szilícium alapú életformákat a Földön?

Bernstein ‒ Az ismeretlen organizmusok kutatásával az a probléma, hogy nem tudjuk, milyen molekulákat keressünk. Kevésbé konkrét jeleket kell figyelni, például molekulaláncokat, amelyeknek alapesetben nem kellene jelen lenniük. Ha szilícium alapú életforma lennék, nem tudnám, hol kezdjem a biokémiai kutatást a Földön, de biztosan feltűnne a nagy mennyiségű szénlánc jelenléte az organizmusok membránjaiban. Ebből már el tudnék indulni valamerre.

Dorminey ‒ Hol található a legtöbb szilícium? A homokban?

Bernstein ‒ A homokban és a kőzetekben. Szó szerint több megatonnányi szilikát van a földkéregben.

Dorminey ‒ Talált már valaki gyanús ismétlődő szekvenciákat a földi szilíciumkészletben?

Bernstein ‒ Voltak arra vonatkozó elképzelések, hogy az ásványok a DNS-hez hasonlóan információt tárolhatnak. A DNS információja a láncba van kódolva, amit az elejétől a végéig kell olvasni. Az ásványoké lehetne a felszínükön. A kristály akkor növekedne, amikor új atomok érkeznek a felszínére, és rétegről rétegre épülne fel. Ha egy ilyen réteget leválasztanánk, és az növekedni kezdene, azt tulajdonképpen egy új organizmus születésének is tekinthetnénk, hiszen generációról generációra öröklődött az információ. De valóban életnek tartanánk ezt? Mindez persze csak egy felvetés, eddig még nem találkoztam olyan adattal, amely bizonyítaná, hogy az ásványok képesek ilyen módon információt örökíteni.

Dorminey ‒ Az tehát a probléma gyökere, hogy a szilícium alapú életformák olyan lassan gyarapodnának, hogy az életképtelennek tűnik az általunk ismert dinamikus világegyetemben?

Bernstein ‒ Nem hiszem, hogy bármilyen szilíciumon alapuló életforma veszélyt jelentene ránk nézve biológiailag. Ha fejlett technológiával rendelkeznek, esetleg megennék az épületeinket vagy ránk lőnének, de nekünk nem tudnának ártani. Ahhoz túl gyorsak vagyunk, és nem is érdekelnénk őket, hiszen nincs bennünk szilícium.

Dorminey ‒ Elképzelhetőnek tartja, hogy valahol a világegyetemben léteznek szilícium alapú életformák?

Bernstein ‒ Talán mélyen a felszín alatt, forró, hidrogénbő és oxigénszegény környezetben lehetséges, hogy a szilán stabil komplex molekulákat alkosson, és feloldható kötéseket hozzon létre szelén vagy tellúr atomokkal.

Dorminey ‒ Egy ilyen szerkezetű életforma esetében hogyan képzelhetjük el az evolúció csúcspontját?

Bernstein ‒ Ha képes túllépni a mikroorganizmus-fázison, elképzelhetőnek tartom, hogy intelligens szervezetté fejlődjön. Nem tudom erre mekkora az esély, olyan formában tudnám elképzelni, hogy a szilíciumkristály rétegről rétegre információt örökít vagy szilícium alapú mesterséges intelligenciaként. Nem szilíciumból álló majomszerű lényeket feltételezek tehát, akik az Angry Birds náluk honos változatát játsszák szilícium-telefonjaikon

Dorminey ‒ Milyen élettartammal számolhatnánk a szén alapú életformákéhoz képest?

Bernstein ‒ A kristály, amelyről előzőleg beszéltem nagyon hosszú ideig elélne a Föld felszínén. De forróbb környezetben elképzelhető, hogy jelentősen lecsökkenne élettartama, mivel ez utóbbi szervezetben zajló a biokémiai folyamatok lefolyásának sebességétől függ, ami pedig a hőmérséklet függvénye.

Dorminey ‒ Mi jelentene veszélyt egy ilyen életformára?

Bernstein ‒ Fizikai behatások biztosan. Egy légkalapáccsal elég nagy kárt lehetne okozni. A mi biokémiánk azonban biztosan nem lenne hatással rájuk, nem tudnánk megfertőzni őket, mint ahogy az a Világok harcában történt.