เหตุใดน้ำของเหลวจึงถือเป็นข้อกำหนดสำหรับชีวิต


15

ฉันเคยได้ยินเรื่องสุดขั้วต่าง ๆ ที่อาศัยอยู่บนโลก น้ำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชีวิตเพราะเราไม่ได้เห็นชีวิตมีชีวิตอยู่บนโลกนี้หากไม่มีมันเป็นเหตุผลทางเคมีที่ทำให้ชีวิตไม่มีน้ำเป็นไปไม่ได้หรือไม่? จะมีชีวิตอยู่กับน้ำ แต่อยู่ในรูปของก๊าซ? อะไรทำให้ส่วนของเหลวสำคัญมาก ชีวิตจะขึ้นอยู่กับของเหลวอื่น ๆ บนดาวเคราะห์นอกระบบที่มีศักยภาพหรือไม่?


อาจมีคำถามสองข้อแยกกันที่ต้องตอบคำถามที่นี่ 1) ข้อกำหนดของน้ำของเหลวสำหรับการกำเนิดชีวิตบนดาวเคราะห์และ 2) ความจำเป็นที่จะต้องจัดหาน้ำของเหลวเพื่อบำรุงรักษาชีวิตเมื่อมันเริ่ม
David H

1
คำถามนี้ดูเหมือนจะปิดหัวข้อเพราะมันเป็นเรื่องเกี่ยวกับชีววิทยาและเป็นเช่นนั้นควรจะถามในBiology.stackExchange Chemistry.stackexchangeก็มีประโยชน์เช่นกัน
Eduardo Serra

คำจำกัดความของชีวิตอาจจะยากที่จะตอกย้ำเพราะเรารู้แค่ว่าชีวิตบนพื้นดิน รูปแบบชีวิตสมมุติบนพื้นฐานของซิลิกอน, เพชรทอดหรือฟูลเลอรีนเป็นคอมพิวเตอร์ขั้นสูงหากเกิดขึ้นไม่จำเป็นต้องมีน้ำเป็นพื้นฐาน
เจอรัลด์

@EduardoSerra ฉันไม่เห็นด้วยกับการประเมินในกรณีนี้ มันมีความเท่าเทียมกันในหัวข้อที่นี่ในเรื่องของดาราศาสตร์
call2voyage

1
นี่เป็นคำถามที่พบบ่อยในวิชาดาราศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิชาดาราศาสตร์ ฉันเชื่อว่านี่เป็นหัวข้อสำหรับเว็บไซต์นี้
bogen

คำตอบ:


5

"ชีวิต" ดูเหมือนจะเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งเป็นผลมาจากความซับซ้อนของชิ้นส่วนหรือปฏิสัมพันธ์ที่เรียบง่ายจำนวนมาก ทั้งหมดเป็นมากกว่าส่วนของผลรวมซึ่งไม่ได้ถูกตัดสินโดยคุณสมบัติของแต่ละส่วน หากแต่ละส่วนนั้นเป็นอะตอมและโมเลกุลพวกมันจะต้องเคลื่อนที่เพื่อให้สามารถโต้ตอบเพื่อสร้างโครงสร้างที่ใหญ่และซับซ้อนมากขึ้น ในการเคลื่อนย้ายพวกเขาจำเป็นต้องถูกระงับในสิ่งที่อนุญาตให้มีการเคลื่อนไหวและอนุญาตให้เกิดปฏิกิริยาเคมี บนโลกนั่นน่าจะเป็นน้ำของเหลว

ของเหลวอื่น ๆ อาจใช้งานได้ แต่พวกมันต้องการการอนุญาตสำหรับการเคลื่อนไหวและปฏิกิริยาชีวิตที่ต้องการ เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงสิ่งอื่นที่ไม่ใช่ของเหลวที่ทำงาน


1
คุณมีเหตุผลบางอย่างไหมว่าทำไมก๊าซถึงใช้งานไม่ได้เพราะฉันไม่เห็น มันจะช้ากว่าเพราะโมเลกุลจะมีปฏิกิริยาน้อยกว่า แต่นั่นก็หมายความว่ามันจะมีวิวัฒนาการมากกว่าระยะเวลาที่นานกว่า
ThePopMachine

5

เหตุผลที่ต้องการน้ำเพื่อชีวิตที่เรารู้ (และเราไม่สามารถประสบความสำเร็จในการจินตนาการถึงแบบจำลองที่แตกต่างจาก DNA ที่มีความสามารถในการจำลองตัวเองตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมและวิวัฒนาการ) คือน้ำนั้น คือ "ตัวทำละลายสากล"

นั่นหมายความว่าปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ที่จำเป็นสำหรับชีวิตเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่เป็นของเหลวโดยเฉพาะอย่างยิ่งสภาพแวดล้อมแบบน้ำสำหรับพวกเขาส่วนใหญ่


lifeฉันขอให้คุณที่จะกำหนด
Magno C

Schrödingerทำได้ดีกว่าที่ฉันจะทำได้: en.wikipedia.org/wiki/What_Is_Life%3F (ฉันแนะนำให้อ่านหนังสือเล่มนี้มันยอดเยี่ยม)
Envite

.living matter, while not eluding the "laws of physics" as established up to date, is likely to involve "other laws of physics" hitherto unknown, which however, once they have been revealed, will form just as integral a part of science as the former.เราอาจมีชีวิตโดยปราศจากน้ำเพียงแค่ไม่รู้ในขณะนี้ว่าสามารถ ไม่ได้บอกเป็นนัยว่าไม่มีตัวตน
Magno C

@MagnoC Schrödingerกำหนด DNA (คริสตัล aperiodic) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชีวิตและปฏิกิริยาที่ขับเคลื่อนด้วย DNA สามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะในสื่อกลางน้ำ
Envite

1
ฉันไม่เป็นไร สิ่งที่ฉันพูดคือ 'ตอนนี้' เป็นเพียงสิ่งที่เรารู้ หลักฐานทั้งหมดของเรานั้นขึ้นอยู่กับการสังเกตของเรารอบโลก ในขณะที่เรากำลังพูดถึงจักรวาลอาจมีสิ่งที่เรายังไม่รู้ แต่คุณพูดถูกปล่อยให้พูดถึงสิ่งที่เรารู้หรือไม่ช้าเราจะสร้างปรัชญาเกี่ยวกับชีวิตฝ่ายวิญญาณและโลกดิจิทัล
Magno C

1

โมเลกุลของน้ำนั้นมีสองขั้วเหมือนแม่เหล็กแท่ง ด้วยเหตุนี้จึงทำให้เกิดพันธะโควาเลนต์กับโมเลกุลอื่น สิ่งนี้ทำให้ทั้งการแยกและการทำพันธะเคมีโควาเลนที่แข็งแกร่งง่ายขึ้น น้ำไม่เพียง แต่เป็นของเหลวในความหมายที่สิ่งต่าง ๆ ลอยอยู่ในนั้น น้ำยังช่วยเพิ่มการหมุนเวียนของสารเคมีและนี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับกระบวนการทางชีวภาพที่โมเลกุลต่างกันต้องหากัน

การมีขั้วของน้ำช่วยให้กรดอะมิโนที่ถูกต้องสามารถหาตำแหน่งของมันได้ตามโมเลกุล RNA เพียงแค่ทำการทดสอบเพิ่มเติมต่อมิลลิวินาทีจนกระทั่งถูกต้องและเกาะติด ตัวอย่างเช่นมีเธนไม่ใช่โมเลกุลสองขั้ว มันไม่อำนวยความสะดวกในการรวมตัวกันทางเคมีในทางน้ำ ชีวิตจะมีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการกำเนิดและอยู่รอดในมีเธนเหลว แน่นอนว่ามีโมเลกุลสารระเหยสองขั้วอื่น ๆ กว่าน้ำ

ฉันไม่รู้จริงๆว่าฉันกำลังพูดถึงอะไรที่นี่ แต่ฉันได้ยินใครบางคนที่ดูเหมือนจะทำเช่นนั้น ... และภาพเคลื่อนไหวเช่นนี้ช่วยให้ฉันรู้สึกว่าการมีขั้วสองขั้วเป็นสิ่งสำคัญเพื่อทำให้สิ่งที่ถูกต้องมารวมตัวกันเร็วกว่า .


0

น้ำมีออกซิเจนและไฮโดรเจนซึ่งเหมาะสมสำหรับการเติบโตของชีวิตดังนั้นใช่มันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชีวิต ... อย่างน้อยตอนนี้ ... เราอาจพบสิ่งอื่นในส่วนต่าง ๆ ของจักรวาลที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของชีวิต

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.