Обратный метаболизм необходим в мире, захваченном сумасшедшими растениями.

В этой статье Бейнса и др . обсуждается альтернатива оксигенному фотосинтезу. По-видимому, в 4 раза больше биомассы можно получить, используя водородный фотосинтез вместо оксигенного.

Кислородный фотосинтез описывается уравнением:

н С О 2 + н ЧАС 2 О → ( С ЧАС 2 О ) н + н О 2
И водородный процесс:
С ЧАС 4 + ЧАС 2 О → С ЧАС 2 О + 2 ЧАС 2
Оба процесса эндотермические, но для нижнего требуется лишь четверть солнечного света, чем для верхнего.

Этот процесс интересен тем, что, поскольку организмы, которые его используют, будут иметь столько расходуемой энергии, это приведет к возникновению сумасшедшего растительного мира.

Как указывает этот ответ , вам нужен какой-то взаимный метаболизм, чтобы у супер-растений в конечном итоге не закончились метан и вода. Помимо приведения планеты в равновесие, я бы хотел, чтобы это был гетеротрофный метаболизм, чтобы они могли быть травоядными, передвигаться и делать интересные вещи.

Единственное «решение» этой проблемы, которое пришло мне в голову, — это метаболизм, основанный на сгорании водорода. Но это глупо, потому что 1) это не решает проблему метана 2) значительное количество водорода и кислорода в одной и той же атмосфере является рецептом катастрофы и 3) даже если процесс горения был каким-то образом идеально сдерживаемым и никакие формы жизни никогда не нужны чтобы разработать контролируемое использование огня, нам пришлось бы добавить еще один процесс, который восстанавливает содержание кислорода в атмосфере.

Ответ, который я связал, предполагает возможность получения достаточного количества кислорода из земного карбоната, возможно ли это?

Если нет, то как это может работать? Я открыт для добавления любого соединения в атмосферу или земную кору.

И С ЧАС 2 О это формальдегид , который тоже вреден для жизни.
@RonJohn Не годится для земной жизни. Также я почти уверен, что водородный процесс является масштабируемым, поэтому он мог бы просто использовать в 6 раз больше реагентов на моль реакции, если бы формальдегид был проблемой.
Возможно, вы захотите заменить научно обоснованные на точные науки , если вам нужны конкретные расчеты.
Вы также должны знать, что метан является яростным парниковым газом, который примерно в 20 раз более эффективен, чем CO2 (но окисляется гораздо быстрее в нашей экосистеме). Поскольку это должен быть доминирующий газ в предполагаемой атмосфере, а не след, вы можете себе представить последствия. Венера, кто-нибудь?

Ответы (1)

Ваш реципрокный метаболизм будет регенерировать метан и воду.

Если ваши фотосинтезы производят углеводы и водород из метана, воды и солнечной энергии, ваши гетеротрофы будут брать углеводы и водород, высвобождать энергию и регенерировать метан и воду.

Мне было интересно узнать в моем чтении, что все известные пути метаболизма, производящие метан, начинаются с коротких атомов углерода или CO2 и обычно имеют конечный продукт CO2 в дополнение к метану.

слайд с метаногеном https://www.slideshare.net/SurenderRawat3/methanogenesis

Но также происходит производство метана из CO2 и H2 с образованием CH4 и H2O. Я не понимаю, почему организмы не пропускают этап производства CO2 и просто не сокращают количество углеводов до CH4 и H2O.

Однако в конечном счете восстановление CHO до CH4 и H2O должно происходить постоянно. Производство метана, начиная с целлюлозы в биореакторах, обычно производится из сельскохозяйственных отходов. Хотя мне не удалось найти метаболический путь, описанный для одного организма, который делал это, это нетрудно представить.

метаболический путь https://www.researchgate.net/figure/Предложенный-метаболический-путь-для-генерации-метана-во время-WAS-анаэробного-переваривания-Only_fig7_302978634

Здесь также есть шаг CO2, который должен быть необходим по причинам, не зависящим от меня. Если кто-то со знанием химии может объяснить, почему метаногенез должен иметь отходы CO2, пожалуйста, сделайте это!

У вас есть новый фотосинтез, придуманный Бейнсом. Вы можете придумать другой организм, который использует описанный выше путь в своих собственных клетках. Или, если вы хотите придерживаться наземных метаболических путей, у ваших гетеротрофных травоядных может быть рубец, полный смешанных микробов, которые сотрудничают в гидролитическом расщеплении целлюлозы - не так резко.

Им понадобится водород, который ваши первичные производители производят как отходы. В отличие от кислорода водород может выходить из газовой атмосферы. Есть обходные пути, которые вы могли бы использовать, чтобы предотвратить выход водорода.

1: Водная среда и водород растворены. Или жидкая алкановая среда — озера CH4 могут существовать там, где холодно, как на Титане. Пентановые/углеводородные озера могли существовать на земле. В отсутствие кислорода (а это именно так!) это может сработать.

2: Клатраты водорода - водородный эквивалент клатратов метана, которые существуют в условиях высокого давления на Земле.

Вот это очень классная вещь. Для гетеротрофов, таких как мы, Земля, доступна вода, доступен кислород, а восстановленный углерод — это то, что мы хотим есть. В этой среде это могут быть не гетеротрофы с восстановленным углеродным сахаром, которых мало. Это водородный продукт реакции. Восстановленный углерод легко найти, но водород не так уж и много — если его нет в атмосфере, гетеротрофам придется пить много углеводорода с растворенным H2 или собирать клатраты, чтобы получить водород, необходимый им для этой половины жизни. уравнение.

Размышляя об этом, «растения», конечно, будут цепляться за водород. Им нужно запустить цикл в обратном направлении, подобно тому, как земные растения окисляют углеводы для получения энергии. Возможно, эти растения будут иметь «плоды» клатрата водорода.

Обратный метаболизм необходим в мире, захваченном сумасшедшими растениями.
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v