Большинство органических структур построено из водорода, кислорода, азота и углерода. Они представляют собой 1-,2-,3-,4-связные отношения (химическая валентность), которые позволяют строить разнообразные цепные структуры.
Существуют ли какие-то заменители этих элементов для создания сложных структур, которые теоретически могут создать жизнь (самовоспроизводиться или быть частью клетки в качестве органеллы)?
ОБНОВИТЬ
С научной или логической точки зрения невозможно сказать «это невозможно», но, поскольку это спекулятивный вопрос, я рискну высказать свое мнение.
Я хотел бы возразить, что при стандартном земном давлении, температуре и атмосферных условиях CHO и N на самом деле не заменимы. Добавьте воду в смесь как наиболее распространенную жидкость, и трудно представить себе замену любого или всех этих элементов.
Об этом можно подумать, глядя на образование длинных углеводородных цепочек. Кремний может образовывать полимеры, но они имеют тенденцию распадаться . Полимеры на основе оксида кремния [SiR2-O-SiR2-O-] более стабильны, но не так легко напоминают углеводородные полимеры.
Углерод гораздо более универсален, он способен формировать любую цепочку или включать серу, азот в стабильные цепочки, которые, похоже, не имеют ограничений по длине.
При давлении в тысячи атмосфер, температуре 70 Кельвинов или в море серной кислоты легко представить, что другие виды химии будут доминировать — фосфатные, мышьяковые цепи или решетки германия, но на Земле большинство из них распалось бы.
Даже если/когда жизнь будет обнаружена где-то еще, она, безусловно, будет иметь химию, которая нас полностью поразит; ни на что здесь не похоже. Но даже в этом случае мне трудно представить, что он полностью исключает эти четыре элемента. Я просто хочу отметить, что с большим отрывом водород является самым распространенным элементом во Вселенной. Почти все другие легкие элементы, такие как C, O и N, являются следующими по распространенности. Это просто потому, что для их создания требуется меньше ядерных термоядерных реакций . Водород довольно полезен независимо от того, на какую химию вы смотрите. Эти четыре, вероятно, будут где-то там — в атмосферах большинства планет также есть аммиак, CO2 и метан — по крайней мере, насколько мы видели.
Крис