Я создал организм под названием Скарликс для художественно-ксенобиологического проекта под названием Саган 4.
Скарликс — это эукариотический, несколько амебоподобный организм, который «поедает» различные соединения металлов и «дышит» (окисляет) водородом (например, в форме газообразного водорода, если другие соединения не являются более правдоподобными). Его метаболизм частично основан на кратком описании в Википедии бактерий нервного газа. Однако я думаю, что в какой-то момент я напутал в его описании, вероятно, потому, что не понимал разницы между «едой» и «дыханием» на молекулярном уровне.
Я думаю, что «есть» на клеточном уровне означает получать энергию для роста. Есть ли способ заставить его набирать массу, поедая какие-то соединения металлов, но используя водород примерно так же, как человеческие клетки используют кислород? Если нет, то есть ли способ сделать так, чтобы он нуждался в минимальном количестве кислорода или вообще не нуждался в нем, «дышал» альтернативным элементом или химическим веществом и полагался на металл в отложениях?
Дополнительная информация: Это свободноживущий, несколько амебоподобный (по форме) простой эукариот, который живет в отложениях в океане. Хотя мне не нужно подробно вдаваться в описание доноров и акцепторов электронов, мне нужно знать, правдоподобна ли вообще эта метаболическая комбинация. Если нет, то я должен изменить его. В идеале любое изменение не запрещало бы его потомкам правдоподобно жить в кишках существа, которое потребляет продукты, очень богатые железом, или в крови существа с кровью на основе марганца.
Скарликс был создан в эпоху, эквивалентную докембрию/раннему кембрию на его планете, после крупного вымирания. С тех пор, как он был создан, появилось много микробов, вероятно, в том числе и те, которые производят соединения водорода. Хотя соединение его с микробом, потребляющим водород, имеет смысл, это заходит слишком далеко в его временную шкалу, чтобы быть правдоподобным. Что касается его диеты из «металлов», то в описании это не указано. У ранних литотрофов в проекте Саган-4 не было точного указания их диеты, по-видимому, поэтому даже люди, незнакомые с литотрофной биохимией, могли заселить планету литотрофами. Подойдет любой металл, который имеет смысл в этой ситуации, кроме меди, которая, как я указал, для нее слишком ядовита. (не уверен в правдоподобии этого, но он там застрял.
Мы дышим кислородом в первую очередь потому, что он обладает высокой электроотрицательностью и, следовательно, работает как аттрактор электронов в системе электрон-транспортной цепи производства АТФ. Это довольно специфическая метаболическая система, и она далека от фундаментальной, тонны и тонны бактерий не имеют такого типа энергетической системы (на самом деле даже у людей есть несколько других в дополнение к этой!)
На самом деле существуют реально существующие земные бактерии, которые используют металлы в своих метаболических системах и часто поглощают серу или кислород из окружающей среды (или, возможно, что-то другое, хотя, возможно, и не водород, H2 очень стабилен) как способ расщепления металлов на более пригодные для использования вещества. формы.
На самом деле вам просто нужно решить, насколько подробно вы хотите это сделать. Полное описание химии совершенно нового метаболического цикла кажется довольно трудным делом, конечно, это выше моей зарплаты. В то же время я ни на секунду не сомневаюсь в правдоподобности «Бактерии, которая метаболизирует [некоторый металл] путем поглощения [некоторого газа] в атмосфере с низким содержанием кислорода». Черт, наверное, на Земле есть один, который отвечает всем требованиям.
Чтобы заполнить этот ответ более конкретной информацией, вы можете посмотреть на пару следующих вещей:
1: Микроорганизмы, восстанавливающие сульфаты: https://en.wikipedia.org/wiki/Sulfate-reduction_microorganisms — это примеры бактерий, которые «дышат» сульфатами вместо кислорода для обеспечения своего дыхания. Другими словами, они используют сульфаты в качестве конечного акцептора электронов в своей цепи переноса электронов. Однако это прокариоты. Некоторые из них называются хемолитогетеротрофами, это класс бактерий, которые восстанавливают неорганический материал, а не органический материал, что вы ищете. 2. https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Dissimilatory_metal_reductionВот короткая статья о том, как микробы могут «потреблять» металлы для производства энергии. В своем посте вы сказали, что хотите, чтобы микроб потреблял металлы, чтобы набирать массу, но имейте в виду, что по большей части масса отдельного микроба естественным образом ограничена разницей коэффициентов масштабирования между объемом (~масса) и площадью поверхности (~макс. скорость «поедания»), поэтому для того, чтобы колония бактерий набирала массу за счет потребления металлов, вам просто нужно, чтобы металл «потреблялся» (обычно это означает коррозию или окисление) как часть метаболического процесса колонии.
Я надеялся найти пример конкретной земной бактерии, соответствующей вашему критерию, но не смог. Тем не менее, ничто из того, что вы просите, не является слишком «не от мира сего» (юк-юк), конечно, отдельные элементы, о которых вы просите, хорошо представлены и довольно хорошо понятны.
Давайте посмотрим, что делают известные нам живые существа. Они вдыхают кислород, объединяют его с углеродом из своего рациона, а затем выдыхают углекислый газ. Химическая реакция 2 частей кислорода с 1 частью углерода является экзотермической. Это означает, что процесс высвобождает энергию, и именно поэтому мы можем полагаться на нее в первую очередь.
Теперь давайте посмотрим, чего вы хотите достичь. Микроб, который использует некоторое количество металла + h2 для создания новой молекулы и получения энергии в этом процессе.
Таким образом, вопрос можно перефразировать так: существует ли металл, который при соединении с h2 вызывает экзотермическую реакцию?
Сейчас, к сожалению, мои познания в химии скудны. Но, может быть, кто-то еще может придумать экзотермическую реакцию h2 и какого-нибудь металла.
Злая кукла
Радиц_35
ЩЕРЗО КЛЫ
ОдуванчикСтеф
Радиц_35
ОдуванчикСтеф