ฉันต้องการเริ่มต้นด้วยคำแถลงปฏิเสธความรับผิดชอบที่ฉันไม่ใช่นักเคมีและหวังว่าฉันจะไม่พลาดเรื่องเคมีเลย ถ้าเป็นเช่นนั้นโปรดแจ้งให้เราทราบ
ฉันคิดว่าBill Oertellกระแทกเล็บที่หัว เพียงเพราะคุณสามารถจินตนาการถึงสิ่งมีชีวิตที่สามารถดื่มตะกั่วไม่ได้หมายความว่ามันเป็นไปได้จริง ๆ อะตอมที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้นที่สามารถสร้างพื้นฐานของโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากซึ่งจำเป็นต่อการสร้างสิ่งมีชีวิตและคาร์บอนเป็นอะตอมที่สามารถทำเช่นนั้นได้ เหตุผลหลักสำหรับเรื่องนี้คือคาร์บอนมีอิเลคตรอนวาเลนต์สี่ตัวและชั้นนอกของมันสามารถเก็บได้แปดตัวทำให้มันสามารถสร้างพันธะที่แข็งแกร่งและหลากหลายซึ่งอะตอมอื่น ๆ ส่วนใหญ่ไม่สามารถก่อตัวได้ ดังนั้นคาร์บอนจึงเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในการสร้างกระดูกสันหลังของโมเลกุลอินทรีย์
___- รูปแบบการใช้ชีวิตอื่น ๆ
เมื่อเลื่อนลงมาตามตารางธาตุคุณจะเห็นได้ว่าซิลิคอนมีคุณสมบัติเหมือนกัน (การเลือกตั้ง 4 วาเลนซ์ 8 ที่เป็นไปได้) และคุณอาจมีแนวโน้มที่จะคิดว่าคุณสามารถสร้างชีวิตที่อิงกับซิลิคอนได้ หัวข้อนี้ได้รับการพิจารณาอย่างกว้างขวางแต่คุณพบปัญหาหลายอย่างที่ทำให้ชีวิตบนพื้นฐานของซิลิคอนไม่สามารถทำได้ เหตุผลหลักคือซิลิคอนนั้นใหญ่กว่าและมีมวลมากกว่าคาร์บอนมาก (มีนิวเคลียส 28 นิวเคลียสเมื่อเทียบกับคาร์บอน 12) สิ่งนี้ทำให้ซิลิคอนยากขึ้นที่จะสร้างพันธะที่จำเป็นที่ Carbon สามารถก่อตัวขึ้นได้อย่างง่ายดาย ปัญหาที่คล้ายกันเกิดขึ้นกับองค์ประกอบ " กลุ่มคาร์บอน " อื่น ๆยกเว้นพวกเขาจะยิ่งทวีความรุนแรงมากขึ้นโดยมวลที่สูงขึ้น
มีการกำหนดค่าอื่น ๆ อีกมากมายที่นักเคมี "ออร์แกนิค" ได้พิจารณาเช่นชีวิตที่ใช้โบรอนหรือชีวิตที่มีกำมะถัน แต่พวกเขาทั้งหมดมีปัญหาบางอย่างที่ทำให้มันยาก บางอย่างเป็นไปได้มากกว่าที่อื่น ๆ แต่ชีวิตที่ใช้คาร์บอนเป็นที่เรารู้ว่ามันดูเหมือนจะเป็นทางออกที่ดีที่สุด ถ้าคุณให้องค์ประกอบทั้งหมดกับใครบางคนในตารางธาตุและกล่าวว่าทำให้ชีวิตอินทรีย์พวกเขาอาจจะกลับมามีชีวิตที่ใช้คาร์บอนเพราะมันเป็นสิ่งที่ง่ายที่สุด คุณไม่ต้องเอาชนะอุปสรรคมากมาย
ข้อสังเกต
นอกเหนือจากการใช้ชีวิตที่ไม่ใช่คาร์บอนคุณต้องพิจารณาว่าทุกอย่างที่เราเคยเห็นในจักรวาลเท่าที่เคมีอินทรีย์ชี้ไปที่ความจริงที่ว่าจักรวาลเต็มไปด้วยเคมีที่ใช้คาร์บอน นักดาราศาสตร์สามารถมองเห็นดาวหางเมฆฝุ่นระหว่างดวงดาวและสถานที่และเวลาทุกเวลาพวกเขาเห็นโมเลกุลที่ซับซ้อนคาร์บอนที่ใช้อินทรีย์ ตัวอย่างเช่น:
จุดที่ฉันขับรถมาที่นี่ก็คือจักรวาลดูเหมือนว่าพร้อมแล้วที่จะเริ่มต้นสร้างชีวิตที่มีฐานเป็นคาร์บอนในทุกที่ ทุกที่ที่เรามองเราเห็นโมเลกุลอินทรีย์ที่มีคาร์บอนเป็นแกนหลักของโครงสร้าง ไม่มีที่ไหนเลยที่เราจะเห็นโมเลกุลของซิลิกอนที่ซับซ้อน นี่เป็นการชี้นำอย่างมากว่า Carbon เป็นหนทางที่จะไปหากคุณต้องการสร้างชีวิตที่รวดเร็วและง่ายดาย
อาจมีเหตุผลอื่นอีก 100 ข้อที่ให้ความสำคัญกับคาร์บอนมากกว่าอย่างอื่น แต่นั่นทำให้เข้าใจถึงเคมีที่ซับซ้อนกว่าที่ฉันเคยสัมผัสที่นี่และฉันก็ไม่รู้เหมือนกัน ฉันคิดว่าคำถามนี้จะได้รับเพิ่มเติมในเชิงลึกคำตอบทางเคมีในการแลกเปลี่ยนเคมีสแต็ค