Buitenaards leven

Is er buitenaards leven?

Waarschijnlijk is er buitenaards leven is op de miljarden planeten in het heelal. Levensvormen zijn gebaseerd op cellen. Er zijn aanwijzingen voor het ontstaan van de essentiële bouwstenen van levende cellen buiten de aarde. Bij temperaturen beneden 300 graden C. worden via chemische reacties mogelijk suikermoleculen gevormd. De stoffen waaruit deze suikers ontstaan, zoals formaldehyde, zijn o.a. in de interstellaire ruimte en bij meterorieten gevonden. Op afstanden van duizenden lichtjaren of meer. Eén van de uit formaldehyde gevormde suikers – ribose – is de eerste stap in de vorming van RNA. In de evolutie is daaruit DNA ontstaan. Ook andere – voor levende cellen belangrijke – moleculen, zoals aminozuren en lipiden kunnen op andere planeten en in verre hemellichamen worden gevormd, als product van chemische reacties. En ook die stoffen zijn diep in het heelal met radiotelescopen gemeten. Het ontstaan van levende cellen vraagt dus niet om een wonder. Mogelijk is het zelfs niet uitzonderlijk, ook al heeft het op aarde vele miljoenen jaren geduurd voordat ze zich konden ontwikkelen en delen. De volgende vraag is: zijn er hogere levensvormen op exoplaneten? Dat hangt af van de voorwaarden die evolutie bevorderen.Evolutie kan hebben plaatsgevonden – of kan zich in de toekomst voordoen – op planeten met speciale omgevingen en gebeurtenissen. De mechanismen van de evolutie zijn veel complexer dan het creëren van levende cellen uit water, kooldioxide, stikstof en fosfaten. Leven kan op exoplaneten ontstaan als bepaalde elementen aanwezig zijn.

De elementen die voor leven altijd nodig zijn, zijn koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof en fosfor. Vloeibaar water is een voorwaarde voor leven, dat is nodig in elke cel. Daarnaast zijn voor planten en/of hogere organismen extra elementen nodig zoals magnesium, calcium, zwavel, natrium, kalium, ijzer, koper en nog enkele andere elementen. Uit al die elementen worden in water de bijzondere moleculen gevormd. De moleculen van het leven. Veel van die moleculen – vooral eiwitten – bestaan alleen beneden 60 graden C. Aan de andere kant lopen bij lage temperaturen alle processen trager. Daarom zijn levende cellen en organismen meestal beperkt tot temperaturen tussen 0 en 40 graden C. Vaak is een temperatuur rond de 30 tot 35 graden C. optimaal, omdat de moleculen dan nog stabiel zijn en de diffusie in water over de kleine afstanden in de cel voldoende snel verloopt – net als de snelheid van de chemische reacties.Levende cellen zijn altijd klein omdat de afstanden in de cel dan ook bij relatief lage diffusiesnelheid overbrugd worden. Bij een hogere temperatuur verlopen processen in de cel sneller, maar eiwitmoleculen zijn dan minder stabiel, waardoor cel-functies kunnen worden aangetast. Boven 45 graden is dat meestal het geval. Levende cellen zijn dus een complexe ‘uitvinding’ van de natuur: de grootte, temperatuur, vorm, structuur en chemische samenstelling moeten precies kloppen om de cel te laten leven. Als de cel voldoende functies heeft, kan die ook stoffen uitwisselen met andere cellen in de omgeving en zo complexe organismen vormen. Met als mogelijk resultaat intelligent leven dat zichzelf in stand kan houden. Dat is de essentie van leven. De keerzijde is, dat levende cellen of moleculen die lijken op delen in de cel (virussen) een cel kunnen aanvallen. En ook onvolkomenheden in cellen kunnen organismen aantasten. Die twee feiten zijn de belangrijkste oorzaken van ziekten. Gifstoffen zijn stoffen die de normale werking van een cel hinderen of stoppen.

*) een wetenschappelijk bewijs kan waarschijnlijk binnen een paar decennia – of eerder – worden gegeven.

Books

De Probe serie laat in de avonturen van de vier het leven zien in het heelal
en de krachten die dat mogelijk maken