На Земле фотосинтезирующим организмам для выживания требуются дополнительные питательные вещества; помимо «питания» солнечным светом, растения дышат и поглощают воду из земли, чтобы расти.
Однако с химической точки зрения Земля представляет собой замкнутую систему, поэтому практически все химические ресурсы перерабатываются в биосфере. Возможно ли, чтобы этот процесс происходил внутри одного организма, так что единственным входом, в котором существо нуждалось, был солнечный свет, чтобы обеспечить энергию для его химических процессов?
Используя некоторые ограничения из других ответов, я ограничусь, сказав, что существо должно расти, быть в сознании, размножаться и в конечном итоге умереть.
По моему собственному мнению, это было бы возможно , хотя я не верю, что такое существо когда-либо действительно эволюционировало бы в реальной вселенной. Для этого требуется множество уникальных сложных процессов и требований из-за его нишевой среды ( пространства ), и для достижения этой сложности должны быть менее сложные организмы, из которых он мог бы развиваться. Это проблема, потому что на самом деле нет другой подобной среды, которая легко обеспечила бы своего рода «переход» эволюции, хотя я могу ошибаться.
Единственным входом в систему является солнечный свет, поэтому существу необходимо, чтобы все остальные материалы переносились с ним. Это окажет влияние на все биологические процессы существа. Существо, которое я представляю, на самом деле очень близко к ответу @Envite , когда я думаю об этом.
Существо начинается с рождения. В начале у него куча "рабочих материалов" - это из-за его родителя. Кроме этого, есть только пустота космоса и солнечный свет.
Существо потребляет материал и начинает расти, используя солнечный свет в качестве источника топлива. Это может быть сложное существо, способное к великому мышлению ( хотя его никто ничему не учит ), или это может быть очень простое существо.
В конце концов, он израсходовал весь материал. Он самореплицирует своего ребенка, возможно, в форме яйца, и когда он умирает, он высвобождает (бактерии/химические вещества/что угодно), созданные им в течение его жизни, которые снова превращают его в пригодный для использования материал.
Скорлупа яйца защищает его от бактерий, и бактерии погибают. Затем рождается ребенок, и цикл начинается снова.
Если существу нужно расти и размножаться, для создания новых частей требуется материя. Просто самой энергии недостаточно. Поэтому растениям нужны минералы и азот из почвы, а также кислород, углерод и водород из окружающего воздуха.
Если рост или размножение не требуются, живая (= работающий типичный метаболизм живого организма, способный к регенерации и, возможно, ограниченному росту за счет отмирания и разложения какой-либо другой части) система может быть автономной. Одно обычное растение, вероятно, выжило бы в закрытой системе с достаточным количеством солнечного света, достаточным начальным количеством воды и минералов, а также некоторыми бактериями и грибами, чтобы преобразовать мертвые части в пригодные для использования минералы.
Планета Земля в целом (как утверждается в Теории Гайи в более сильной форме) является живым существом, которое живет, питаясь только солнечной энергией и удерживая все другие ресурсы в замкнутом контуре, ограниченном гравитацией. Так что ответ да .
Это сильно зависит от вашего определения «жизни».
Наиболее распространенным определением является биологическая жизнь , в которой живые системы всегда зависят от нуклеиновых кислот.
Поскольку однозначного определения жизни не существует, современное понимание носит описательный характер . Жизнь считается характеристикой чего-то, что проявляет все или большинство из следующих черт .. (щелкните ссылку для получения дополнительной информации) - Википедия - Жизнь/Определение
Существуют теории форм жизни, которые не зависят от углерода (как и мы).
Но, читая эти теории, вы заметите, что те, кто создавал эти теории, пытались воссоздать жизнь, какой мы ее знаем, на другой химии, но на самом деле не смотрели, «как могла бы работать жизнь иначе».
Например, я помню один эпизод (не знаю номер, простите) «Звездного пути» — «Следующее поколение», в котором они встретили гигантский кристалл, парящий в космосе. Этот кристалл имел какое-то сознание и должен был потреблять энергию, чтобы остаться в живых. В эпизоде существо поглотило варп-поле или что-то в этом роде, не уверен. Но вы видите смысл, я думаю.
Я не думаю, что жизнь должна быть «биологической», как мы знаем. Мое личное определение жизни, которое на самом деле не противоречит общепринятому (поскольку его нет), состоит в том, что у живых существ есть следующее:
Согласно этому и абиогенезу в теории жизнь могла развиваться почти везде. Дело в том, что это не так, это проблема razerblade. Попробуйте сложить несколько лезвий друг на друга... они сломаются. Просто в редких случаях возможно, что они этого не делают, и в этом, наверное, смысл жизни.
Мы уже находили аминокислоты на астероидах, так что эта концепция не так уж и гипотетична, даже если на данный момент она не доказана.
Еще один момент:
Если вы посмотрите на самых низкоразвитых животных или бактерий, которых мы знаем, таких как Trichoplax (который, кстати, отличается от любого другого животного, которого мы знаем), вы обнаружите, что структуры и метаболизм очень просты и часто не нуждаются в атмосфере для работы. Таким образом, сама атмосфера не является проблемой, давление также не связано с эволюцией в космосе — низкое давление буквально развивается вместе с этим давлением.
Отсутствие питательных веществ также маловероятно. Посмотрите на кораллы и других сидячих животных, и вы увидите, что они не нуждаются или почти не нуждаются в каких-либо питательных веществах, чтобы «остаться в живых», но для роста и размножения. Этот принцип поддерживает жизнь в местах, где почти нет питательных веществ, например, в космосе. (Даже в космосе есть частицы, которые можно поглотить).
Итак, если вы принимаете эти определения, ничто не мешает вам создать любую вымышленную форму жизни, которая соответствует этим требованиям.
И, как всегда, оставайтесь правдоподобными и сохраняйте причинно-следственную связь.
РЕДАКТИРОВАТЬ:
Жизнь, зависящая только от света, неправдоподобна. Как было сказано ранее, ваша форма жизни должна создавать материю из света, что кажется невозможным. Но, как я уже сказал, даже в космосе есть атомы и молекулы, которые можно использовать в качестве питательных веществ, даже если они очень редки.
Это означает, что на ваш прямой вопрос нужно ответить НЕТ , но с небольшим изменением это возможно.
Вам нужно определить, что вы подразумеваете под существом.
Если вы хотите, чтобы ваше существо считалось живым, вам все равно нужно определить, что это значит.
В настоящее время не существует общепринятого определения жизни. Однако большинство определений требуют способности расти и воспроизводиться. Если ваше существо не может преобразовывать свет в массу, оно не сможет соответствовать этому критерию.
E = mc^2все равно держится, поэтому вам все равно нужно МНОГО энергии на единицу массы. Даже при идеальном поглощении света и идеальной эффективности преобразования все еще существует предел массы, которую вы можете создать для данного размера (площади поперечного сечения) существа на заданном расстоянии от солнца.Я думаю, что такой организм мог бы выжить исключительно за счет солнечного света, особенно в течение коротких периодов времени, но не размножаться и не расти. Я мог бы представить, например, высокоэффективный искусственный организм, который использует солнечный свет для расщепления собственных отходов жизнедеятельности, чтобы продолжать медленный метаболизм в течение длительных периодов времени. Такой организм, вероятно, принял бы форму полусферического сосуда под давлением, чтобы противостоять космическому вакууму, и даже в этом случае он должен был бы иметь очень низкую плотность.
Я говорю «спроектированный», потому что такой организм не сможет эволюционировать естественным путем. Даже самые плотные облака газа в космосе имеют плотность всего около 10 ^ 6 молекул на кубический сантиметр по сравнению с 10 ^ 19 молекул на кубический сантиметр для воздуха. Космос слишком разрежен и слишком холоден, чтобы создавать такие условия, при которых происходит достаточное количество химических реакций для создания даже самых простых форм жизни.
Однако я мог бы представить себе обстоятельства, при которых возникает такая форма жизни. Возможно, какой-то развитой цивилизации нужно решение для очистки огромных разливов органических химикатов в космосе. Простая форма жизни может быть спроектирована так, чтобы медленно дрейфовать через разливы, потребляя химические вещества для размножения. Затем формы жизни могут быть собраны в более поздний момент времени, чтобы вернуть потерянные ресурсы, в тот момент, когда облако становится редким и рассеивается, чтобы поддерживать их. Даже в этом сценарии их метаболизм будет чрезвычайно медленным, поскольку газовое облако в космосе довольно быстро рассеется до низкой плотности, исходя из внутреннего давления облака.
Поскольку это вопрос построения мира, похоже, что вы ищете, было ли такое существо правдоподобным , учитывая науку, которую мы знаем. Ваша история или мир могут работать по другим правилам, но, предполагая биологию и физику, как мы их понимаем, как и многие другие ответы здесь, я должен сказать, что неправдоподобно думать, что существо может жить только за счет солнечного света.
Тем не менее, существо могло питать свою жизнь, рост, размножение и т. д. в основном за счет солнечного света. Чтобы получить дополнительную массу, ему пришлось бы в некотором смысле питаться материалами, плавающими в космосе вместе с ним. Возможно, потребление других в своем роде или сырья, такого как газ для летучих веществ.
В конце концов, это вопрос химии. Разрыв и образование химических связей производят энергию для жизни организмов. Даже земные растения не «съедают» солнечный свет напрямую, они используют фотоны для запуска химических реакций посредством фотосинтеза.
Итак, предполагая, что у вас есть какой-то материал для работы, вопрос, похоже, больше сводится к тому, «насколько велика / какая жизнь» может питать свои биологические процессы исключительно солнечным светом.
Для этого можно обратиться к физике. Решите, как близко к какой звезде живет ваш зверь, вычислите площадь его поперечного сечения, обращенного к звезде, и вы сможете определить, сколько энергии он может поглотить. Это ваш бюджет. Сравните с некоторыми наземными растениями, чтобы понять, что такое «разумный» размер, и исходите из этого.
Но, в конце концов, это ваш мир. Если вам нужна или нужна биологическая система, способная к автономному ядерному синтезу, дерзайте! Закон драматической необходимости должен превзойти все остальное.
Это во многом зависит от того, как вы называете существо.
С небольшим натяжением вы могли бы считать звезду существом (в любом случае, любой из больших звезд):
Теперь звезды (по крайней мере, на эмоциональном уровне) сильно отличаются от того, что мы считаем жизнью. Таким образом, вы можете представить себе существо, похожее на звезду, но с большим сознанием. Как некая система с обратной связью, где она может обнаруживать материю (обнаруживаемую гравитацией) и потенциально сбрасывать некоторую массу, чтобы двигаться в направлении материи (сбрасывать на высоких скоростях, чтобы любить минимальное количество массы для максимального движения). Это сделало бы его чем-то вроде гигантской космической амебы. Тем не менее, определение сенсорной системы, контуров обратной связи (в основном принятия решений) и движения имеет важное значение. Это определение будет определять, когда ваше существо живо, а когда мертво, и как оно реагирует.
Как вариант, обойти эволюцию и украсть у Азимова :D. Разумные формы жизни проектируют формы жизни для космоса. Вы можете представить себе форму жизни на солнечной энергии, которая будет воспроизводиться только тогда, когда найдет достаточно материалов. Тем не менее, ему, вероятно, придется искать новые материалы, чтобы время от времени восстанавливать себя. Поскольку он спроектирован, он может быть изготовлен в условиях, которые крайне маловероятны для случайного возникновения. Подумайте о чрезвычайно сложном роботе. Бойтесь, однако, создали его, хотя ...
Да, живое существо может зависеть только от солнечного света. Физики смогли создать молекулы, состоящие из света . Итак, если существо состоит из фотонных молекул, оно может использовать солнечный свет в качестве материала для своего биологического процесса. Если существо должно было состоять из обычных молекул, оно могло бы использовать световую энергию для управления своим жизненным процессом, но что касается материалов, оно могло бы зависеть от других частиц, испускаемых солнцем солнечным ветром, или оно могло бы иметь способ преобразовывать энергию в иметь значение.
Земля не является замкнутой системой, даже если не учитывать воздействующую на нее солнечную (и другую) энергию и высасывание тепла.
Непрерывный поток газа дрейфует в космос. Это хитро, но это есть.
Также в систему поступает постоянный поток вещества. Столкновения с астероидами, солнечный ветер (который представляет собой заряженные частицы) и т. д. и т. д.
И, конечно же, каждый раз, когда мы запускаем ракету в космос, из системы также покидают тонны материала.
В космосе ваше существо постоянно будет забрасывать такими вещами. От пылинок и одиночных молекул газа, которые заполняют космический вакуум, до камней размером с астероид и комету, они будут поражены материей. Если он сможет поглотить и использовать эту материю, это позволит ему расти.
В сочетании с эффективным использованием ударной электромагнитной энергии, кто знает, что может получиться.
Но, учитывая окружающую среду, это, вероятно, не будет похоже на жизнь, какой мы ее знаем :)
Жизнь в своей простейшей форме может быть просто информацией. Когда-то считалось, что это неотъемлемая часть материи или энергии, и что бы ни случилось с информацией после того, как она выйдет за горизонт событий черной дыры, она также будет потеряна для этой вселенной вместе с материей или энергией. Стивен Хокинг когда-то был такого мнения. Однако теперь он придерживается мнения, что информация как бы сорвана и размазана по всему бесконечно большому гиперпространству, являющемуся границей радиуса Шварцшильда. Эта информация будет выражаться в квантовых состояниях, которые действительно могут быть связаны с другими частицами на нашей стороне границы. Итак, настоящий вопрос заключается в том, можно ли полностью уничтожить жизнь, и похоже, что ответ отрицательный.
Существо могло бы выжить исключительно за счет солнечного света, но оно не было бы «живым» в соответствии со стандартным определением жизни.
Способность расти, воспроизводиться и развиваться считается требованием для того, чтобы объект считался «живым». Для роста помимо энергии требуется материя, а для воспроизводства — рост, иначе каждое новое поколение будет меньше предыдущего. Поскольку в вопросе указано, что существо выживает «исключительно за счет солнечного света», чистого увеличения массы нет. (Теоретически организм мог бы собирать молекулы и пыль из окружающего пространства, но это был бы очень медленный процесс.)
Поскольку это существо не может размножаться, оно не может развиваться, по крайней мере, в стандартном биологическом смысле этого слова. Любой космический организм должен быть либо создан другим существом, либо эволюционировать в условиях, позволяющих ему расти и размножаться.
При этом, пока он способен сохранять 100% своей материи (или, альтернативно, собирать из окружающей среды столько материи, сколько теряет), он потенциально может вести себя как живой организм. Наблюдение, реакция и даже мысль технически не требуют появления новой материи, а только энергии (животные на Земле получают свою энергию, поедая пищу, но изначально эта энергия исходила от солнца).
Движущееся, саморегулирующееся, мыслящее , бессмертное существо может бесконечно долго существовать на орбите вокруг звезды. (Он не мог использовать ракеты, но движение можно было осуществлять, наклоняя «солнечные паруса»). Однако он не мог расти или размножаться, поэтому его нельзя было считать «живым» в соответствии со стандартным научным определением.
Можно было бы утверждать, что планета Земля сама является таким «организмом», так как представляет собой функционально замкнутую систему по отношению к материи (количество, которое она приобрела от метеоров, комет и атмосферного газообмена, ничтожно и не имеет отношения к жизни). выживание), но поддерживает жизнь (и разум!) только за счет солнечного света.
Тим Б.