LISÄULOTTUVUUDET ELÄMÄN EDELLYTYKSET MUUNLAISET UNIVERSUMIT AIKA-AVARUUS

Transkriptio

1 ELÄMÄN EDELLYTYKSET TIETYNLAINEN UNIVERSUMI (AIKA- AVARUUDEN DIMENSIOT JA FYSIIKAN LAIT) OIKEANIKÄINEN UNIVERSUMI (RAKENTEET SUOTUISIA JA ALKUAINEPITOISUUDET RIITTÄVIÄ) PAIKALLISESTI ELÄMÄN RAKENTEILLE JA PROSESSEILLE SUOTUISAT OLOSUHTEET (VÄLTTÄMÄTTÖMÄT EHDOT) ELÄMÄN KÄYNNISTYMINEN (RIITTÄVÄT EHDOT TAI SATTUMA) Kyösti Ryynänen LISÄULOTTUVUUDET OLTAVA PALJON PIENEMPIÄ (SYKKYRÄLLÄ) KUIN HAVAITSEMAMME 3D + 1D JOS 4D-AVARUUS,NIIN LUONNONLAIT TOIMIVAT MYÖS NELJÄSSÄ AVARUUSULOTTUVUUDESSA SÄIETEORIAT (10-12-ULOTTUVUUTTA) ERI UNIVERSUMEISSA SAATTAISI OLLA ERI MÄÄRÄ ULOTTUVUUKSIA (EHKÄ VAIN OSA ULOTTUVUUKSISTA LAAJENEE) 1 3 AIKA-AVARUUS 3 AVARUUS-DIMENSIOTA 1 AIKA-DIMENSIO AVARUUDEN DIMENSIOILLA VAIKUTUS LUONNONLAKIEN MUOTOON JA LUONNONVAKIOIDEN ARVOIHIN ATOMITSTABIILEJA PLANEETTASYSTEEMITSTABIILEJA SÄHKÖMAGNEETTISEN AALLON KÄYTTÄYTYMINEN MUUNLAISET UNIVERSUMIT GRAVITAATIO RIIPPUVAINEN AVARUUDELLISTEN DIMENSIOIDEN MÄÄRÄSTÄ (nd niin voimakkuus kääntäen verrannollinen r n-1 ) 2D (TASO) - MAAILMASSA MONIMUTKAINEN ELÄMÄ EI OLISI MAHDOLLISTA (MAAELÄMÄ SAATTANUT ALKAA 2-ULOTTEISENA TASO-PROSESSINA JA SITTEN KEHITTYNYT 3-ULOTTEISEKSI) ULOTTUVUUKSIEN LISÄÄNTYESSÄ MAHDOLLISIA RAKENTEITA ENEMMÄN (VAIHTOEHTOISIA REITTEJÄ PISTEIDEN VÄLILLÄ) 2 4

2 PERUSVOIMAT GRAVITAATIO (MASSA KOKEE) VAHVA YDINVOIMA (PITÄÄ ATOMIYTIMEN KOOSSA) HEIKKO YDINVOIMA (SÄÄTELEE ATOMIYTIMIEN HAJOAMISTA) SÄHKÖMAGNETISMI (VARAUSTEN VÄLILLÄ) VAHVA YDINVOIMA VOIMAKKAAMPI VAHVA YDINVOIMA, NIIN KAIKKI VETY MUUTTUISI RASKAAMMIKSI ALKUAINEIKSI EIKÄ VETYÄ EIKÄ SITEN VETTÄ PÄÄSISI MUODOSTUMAAN PALJON VOIMAKKAAMPI VAHVA YDINVOIMA, NIIN EI ENÄÄ MUODOSTUISI HIILTÄ EIKÄ HAPPEA HEIKOMPI VAHVA YDINVOIMA, NIIN ATOMEJA EI OLISI MUODOSTUNUT, KOSKA SAMANMERKKISIÄ VARAUKSIA HYLKIVÄ SÄHKÖMAGNEETTINEN VOIMA OLISI ESTÄNYT PROTONIEN SITOUTUMISEN YTIMIKSI 5 7 LUONNONVAKIOT FYSIIKKA OLEMASSA ENNEN UNIVERSUMIN ALKUA LUONNONVAKIOIDEN ARVOT SAADAAN HAVAINNOISTA (EI TIEDETÄ OVATKO NE OIKEASTI RIIPPUMATTOMIA TOISISTAAN) ELÄMÄ EI OLISI MAHDOLLISTA, JOS LUONNONVAKIOIDEN ARVOT POIKKEAISIVAT PALJOAKAAN HAVAITUISTA JOS GRAVITAATIOVAKIO SUUREMPI, NIIN TÄHDET PALAISIVAT LOPPUUN NOPEAMMIN JA PLANEETAT SYÖKSYISIVÄT KESKUSTÄHTIIN 6 HEIKKO YDINVOIMA JOS HEIKKO YDINVOIMA HIEMANKIN ERISUURUINEN, NIIN MASSIIVISET TÄHDET EIVÄT RÄJÄHTÄISI SUPERNOVINA LEVITTÄEN RASKAAMPIA ALKUAINEITA AVARUUTEEN VAHVEMPI HEIKKO YDINVOIMA, NIIN AINEEN VUOROVAIKUTUKSET JA ANNIHILAATIOT TEHOKKAAMPIA JA JÄLJELLE JÄÄNYT VÄHEMMÄN PIMEÄÄ AINETTA HEIKOMPI HEIKKO YDINVOIMA, NIIN VASTAAVASTI JÄLJELLE JÄÄNYT ENEMMÄN PIMEÄÄ AINETTA 8

3 ANTROOPPINEN PERIAATE LUONNONVAKIOIDEN ARVOT IKÄÄN KUIN HIENOSÄÄDETTYJÄ MAAILMANKAIKKEUDEN RAKENNE JA FYSIIKAN LAIT SINÄLLÄÄN (LUONNONVAKIOIDEN ARVOT)OVAT SELLAISET,ETTÄ IHMISEN KALTAISTEN OLIOIDEN ON MAHDOLLISTA ALKAA KEHITTYMÄÄN FYSIIKKA > KEMIA > BIOLOGIA KOSMOLOGIA ELÄMÄ MAHDOLLISTA VAIN TIETYSSÄ UNIVERSUMIN KEHITYSVAIHEESSA (JOLLOIN ELÄMÄN KÄYTTÄMÄT RAKENTEET OVAT OLEMASSA) METALLIPITOISUUDEN (VETYÄ JA HELIUMIA RASKAAMMAT ALKUAINEET) KASVATTAMISEEN TARVITAAN KYMMENKUNTA TÄHTISUKUPOLVEA, JOHON KULUU AIKAA EHKÄ 10 MILJARDIA VUOTTA (HIILIPITOISUUS RIITTÄVÄ MONIPUOLISELLE BIOKEMIALLE) UNIVERSUMIN HIILIPITOISUUS RIITTÄVÄ VIELÄ AINAKIN VUOTTA MAAILMANKAIKKEUDEN EDELLEEN LAAJETESSA (KIIHTYVÄLLÄ VAUHDILLA) PLANEETTASYSTEEMIT JA GALAKSIT ALKAVAT HAJOTA LOPULTA PÄÄTYEN MUSTIIN AUKKOIHIN, JOTKA NEKIN LOPULTA HÖYRYSTYVÄT ENERGIATIHEYDEN KOKO AJAN LASKIESSA UNIVERSUMISSA 9 11 TOISET UNIVERSUMIT ERI LOGIIKKA ERI LUONNONLAIT ERI LUONNONVAKIOT ERI MÄÄRÄ AVARUUS-JA AIKADIMENSIOITA ERI LÄHTÖARVOT ERI KEHITYSHISTORIA ERILAINEN ELÄMÄ KOSMOLOGIA PUNAISET KÄÄPIÖTÄHDET KEHITTYVÄT (POLTTAVAN ENERGIANSA) HITAASTI SINISIKSI KÄÄPIÖIKSI, ELÄMÄ MAHDOLLISTA KAUAN NÄIDEN TÄHTIEN PLANEETOILLA RUSKEAT KÄÄPIÖT (EPÄONNISTUNEET TÄHDET) TÖRMÄÄVÄT TOISIINSA, JOLLOIN NIIDEN YHTEISMASSA RIITTÄÄ YDINREAKTIOIDEN KÄYNNISTÄMISEEN (TÄHTI SYTTYY), ELÄMÄ MAHDOLLISTA NÄIN MUODOSTUVIEN TÄHTIEN PLANEETOILLA 10 12

4 KOSMOLOGIA UNIVERSUMIN IÄN KASVAESSA TÄHTIEN SYNTYNOPEUS PIENENEE VÄHEMMÄN UUSIA PLANEETTOJA SYNTYVÄT PLANEETAT EROAVAT (KESKIMÄÄRÄISELTÄ) KOOSTUMUKSELTAAN AIKAISEMMIN MUODOSTUNEISTA, SEURAUKSENA PUUTTUU EHKÄ VULKANISMI JA SITEN MYÖS ELÄMÄÄ SUOJAAVA MAGNEETTIKENTTÄ PARHAAT PLANEETAT ELÄMÄN KANNALTA VAIN TIETYNIKÄISESSÄ UNIVERSUMISSA MILLER JA UREY -KOE STANLEY MILLER JA HAROLD UREY 1953 LABORATORIOSSA YRITETÄÄN AIKAANSAADA ELÄMÄÄ (TAI AINAKIN SEN RAKENNUSAINEKSIA) VETTÄ (H 2 O), MERI METAANIA (CH 4 ), AMMONIAKKIA (NH 3 ) JA VETYÄ (H 2 ), ALKUILMAKEHÄ SÄHKÖPURKAUKSIA (SALAMOINTI) VETTÄ KUUMENNETTIIN JA VIIKON SISÄLLÄ SYSTEEMI TUOTTI ORGAANISIA YHDISTEITÄ KUTEN AMINOHAPPOJA (SEITSEMÄÄ KAPPALETTA, JOISTA KOLMEA; GLYSIINIÄ, ASPARGIINIHAPPOA JA ALANIINIA ELÄMÄ KÄYTTÄÄ BIOKEMIASSAAN) BIOLOGISESTI TÄRKEITÄ PIENIÄ MOLEKYYLEJÄ: AMINOHAPPOJA, SOKEREITA SEKÄ MYÖS DNA:N JA RNA:N OSAMOLEKYYLEJÄ SAADAAN AIKAAN VASTAAVILLA KOKEILLA KOE TOISTETTU ERILAISILLA OLETUKSILLA ALKUILMAKEHÄSTÄ ALKUILMAKEHÄ SOLUKALVOJEN ALKU KUN ELÄMÄ SAI ALKUNSA, NIIN MAAPALLON OLOSUHTEET OLIVAT HYVIN ERILAISET KUIN NYKYÄÄN (ELÄMÄN ANAEROBINEN ALKU) AIKAISEMPI KÄSITYS, ETTÄ PELKISTÄVÄ (HAPETON) METAANI (CH 4 ), AMMONIAKKI (NH 3 ) JA VETY (H 2 ) ATMOSFÄÄRI EHDOTETTU HIILIDIOKSIDI (CO 2 ), TYPPI (N 2 ) JA VESIHÖYRY (H 2 O) VALTAISTA EHDOTETTU HIILIDIOKSIDI (CO 2 ), RIKKIVETY (H 2 S), VESIHÖYRY (H 2 O) JA METAANI (CH 4 ) VALTAISTA 14 PREBIOOTTISET MAKROMOLEKYYLIT PROTEIINEILLA TAIPUMUS MUODOSTAA VEDESSÄ KALVOJA JA PALLOSIA AMBIFIILISET RASVAMOLEKYYLIT ASETTUVAT VEDENPINNALLE HYDROFIILISET PÄÄT ALASPÄIN (KOHTI VETTÄ) JA HYDROFOBISET PÄÄT YLÖSPÄIN MUODOSTAEN KALVON (MONOLAYER) RIKKOUTUESSAAN KALVO JÄRJESTYY PIENIKSI PALLOSIKSI (MICELLS), JOISSA MOLEKYYLIEN HYDROFOBISET PÄÄT JÄÄVÄT PALLON SISÄLLE JA HYDROFIILISET PÄÄT PALLON ULKOPINNALLE PAINOTTOMUUDESSA VESIPISARA MUODOSTAISI PALLOMAISEN SULJETUN PROTOSOLUN 16

5 SOLUKALVOJEN ALKU KAKSINKERTAISESSA KALVORAKENTEESSA RASVAMOLEKYYLIEN HYDROFOBISET PÄÄT OVAT VASTAKKAIN KALVON SISÄLLÄ JA MOLEKYYLIEN HYDROFIILISET PÄÄT MUODOSTAVAT KALVON ULKOPINNAT KAKSINKERTAISEN KALVORAKENTEEN MUODOSTAMIA PALLOSIA KUTSUTAAN VESIKKELEIKSI (BILAYER VESICLES) KOASERVAATIT (COACERVATES) OVAT PALLOSIEN RYHMITTYMIÄ EHDOTETTUJA ALKUELÄMÄN PAIKKOJA MINERAALIT JA SAVI (SUOJAA, TUKIRAKENNETTA, VALINTAA, KATALYYSIÄ JA ENERGIAA); MAANKUOREN LÄMPIMÄT, HUOKOISET JA KOSTEAT KERROKSET MERENPOHJAN KUUMAT PURKAUSAUKOT (MUSTAT SAVUTTAJAT) RIKKIPITOISET KUUMAT LÄHTEET JA GEYSIRIT LAGUUNIT JA VUOROVESIALTAAT (VEDENRAJA) (MANNER)JÄIDEN HUOKOSET KOMPLEKSISUUDEN ALKU PROTOSOLUJEN SISÄÄN VOI JÄÄDÄ ERILAISIA MOLEKYYLEJÄ MUODOSTAEN BIOKEMIAA PROTOSOLUJEN KASTUMINEN JA KUIVUMINEN EDESAUTTAA MOLEKYYLIEN SEKOITTUMISTA JA AINEIDEN KONSENTROITUMISTA KOMPLEKSISUUS POLYMEEREJA JA MAKROMOLEKYYLEJÄ NUKLEOTIDIT KETJUUNTUVAT SOKERIMOLEKYYLIT KETJUUNTUVAT (REAKTIIVISET OH RYHMÄT) AMINOHAPOT KETJUUNTUVAT (REAKTIIVISET NH 2 JA COOH RYHMÄT) POLYMEERIEN PÄÄT SISÄLTÄVÄT EDELLEEN REAKTIIVISIA RYHMIÄ, JOIDEN KAUTTA MOLEKYYLI VOI KASVAA 18 20

6 AUTOKATALYYSI MONET REAKTIOT OVAT HITAITA KATALYYTTI ON AINE, JOKA NOPEUTTAA REAKTIOTA (JOPA MILJARDIKERTAISEKSI) AUTOKATALYYSISSÄ SYNTYVÄ YHDISTE TOIMII REAKTION KATALYYTTINÄ ENSIMMÄINEN REAKTIO ON EPÄTODENNÄKÖINEN, MUTTA HETI TÄMÄN JÄLKEEN REAKTIONOPEUS KASVAA 21 ITSEORGANISOITUVA PROSESSI BIOKEMIAN RAKENTUMINEN, MISSÄ JOKIN MOLEKYYLI(KETJU) KOODAA MOLEKYYLIEN MUODOSTAMISTA JA JOKIN MOLEKYYLIRAKENNE KONSTRUOI NÄITÄ MOLEKYYLEJÄ (GENEETTISEN JA KATALYYTTISEN AINEKSEN EROTTAMINEN LISÄÄ TEHOKKUUTTA) RNA-MAAILMASSA ERILAISILLA RNA- MOLEKYYLEILLÄ ON NÄITÄ OMINAISUUKSIA (mrna, rrna ja trna) ENNEN RNA:ta TÄYTYNYT OLLA VIELÄ YKSINKERTAISEMPIA MOLEKYYLEJÄ, JOILLA SAMANSUUNTAISIA OMINAISUUKSIA EI-ELÄVÄSTÄ MATERIASTA ELÄVÄKSI MATERIAKSI ILMAN MITÄÄN EPÄJATKUVUUSKOHTIA 23 REPLIKAATIO POLYMEERIEN KOPIOITUMINEN ITSEREPLIKAATIO RNA- JA DNA-MOLEKYYLIEN PÄTKÄT PYSTYVÄT JOSSAKIN MÄÄRIN KOPIOIMAAN ITSEÄÄN, MUTTA ENTSYYMIEN PUUTTUESSA KOPIOITUMISESSA TAPAHTUU VIRHEITÄ VIRUKSET KOPIOITUMISKYKYISIÄ ISÄNTÄSOLUSSA 22 ENSIMMÄINEN ELIÖ ABIOGENEESI (EI-ELÄVÄSTÄ ELÄVÄÄ) MOLEKYYLIT+LIUOTIN+ENERGIAA H 2 O, H 2, HCN, CH 2 O, NH, CH JNE. JOISTA PREBIOOTTISESTI MONIMUTKAISEMPIA MOLEKYYLEJÄ (REAKTIOT ILMAKEHÄSSÄ, KUUMISSA LÄHTEISSÄ, ASTEROIDI- JA KOMEETTATÖRMÄYKSISSÄ) SAATAVILLA OLTAVA NUKLEOTIDEJÄ JA AMINOHAPPOJA JÄRJESTÄYTYMINEN RNA:KSI (ITSEREPLIKAATIO) PROTEIINISYNTEESIN KÄYNNISTYMINEN (ENTSYYMIT, RIBOSOMIT) RNA+RIBOSOMIT+SOLUKALVOT+METABOLISMI 24

7 ENSIMMÄINEN ELIÖ MISSÄ JÄRJESTYKSESSÄ KAIKKI ALKOI, EHDOTETTU ETTÄ 1. SOLUT 2. ENTSYYMIT 3. GEENIT 1. GEENIT 2. ENTSYYMIT 3. SOLUT MYÖS KAHDEN ALKUPERÄN HYPOTEESI, JOSSA TOISESTA PROTEIINEJA JA TOISESTA NUKLEIINIHAPPOJA, JONKA JÄLKEEN NÄMÄ YHTYIVÄT YHDEKSI ELÄMÄN ALKUPROSESSIKSI ENSIMMÄINEN ELIÖ ALKUELÄMÄ SAATTANUT SAADA ALKUNSA MAANKUORESSA TAI VEDENRAJASSA, MUTTA KULKEUTUNUT SEN JÄLKEEN MERENPOHJAN KUUMIIN LÄHTEISIIN ARKKEIHIN KUULUVAT TERMOFIILIT JA HYPERTERMOFIILIT GENEETTISESTI LÄHINNÄ KAIKEN ELÄMÄN ALKUMUOTOA KORKEAAN LÄMPÖTILAAN SOPEUTUMINEN KERTOO YMPÄRISTÖSTÄ, MISSÄ NE OVAT KEHITTYNEET RNA > DNA YKSINKERTAISIN SOLU RNA ENNEN DNA:TA RNA SYNTETISOITUU HELPOMMIN RNA:N TÄYTYNYT OLLA ENNEN PROTEIINEJA, KOSKA MUUTOIN PROTEIINEJA EI VOISI SYNTETISOITUA RNA:N KOODAUSKYKY (VIRHEETÖN KOODIN PITUUS) RIITTI VAIN PIENTEN ORGANISMIEN TARPEISIIN DNA ON STABIILIMPI MOLEKYYLI PROKARYOOTEILLA DNA RENKAINA EUKARYOOTEILLA DNA FRAGMENTOITUNEENA (JAKAANTUNEENA ERI KROMOSOMEIHIN) SOLU ON ELÄMÄN PIENIN TUNNETTU YKSIKKÖ (SUURIN OSA ELIÖISTÄ EDELLEEN YKSISOLUISIA) POISTAMALLA TAI LISÄÄMÄLLÄ GEENEJÄ, VOIDAAN TUTKIA MITKÄ GEENIT OVAT ELÄVÄLLE SOLULLE (BAKTEERILLE) VÄLTTÄMÄTTÖMIÄ YKSINKERTAISIMMASSA SOLUSSA EHKÄ GEENIÄ DNA:N KOODAAVAA KIRJAINTEN (EMÄSTEN) LUKUMÄÄRÄÄ JA SANANPITUUTTA (KODONIN TILALLE) MUUTETTU UUDENLAISIA AMINOHAPPOJA (PROTEIINEJA) LUOTU 26 28

8 ELILÖIDEN KOMPLEKSISUUS DNA-MAAILMA (KOMPLEKSISIMMAT ELIÖT) RNA-MAAILMA (ELÄMÄ EHKÄ MONIMUOTOISIMMILLAAN TUOLLOIN 4 MILJARDIA VUOTTA SITTEN) RIKETSIAT(DNA:ta ja RNA:ta) VIRUKSET(VIITTAAVATRNA-ELIÖIDEN OLEMASSAOLOON EDELLEEN) VIROIDIT(PROTEIINIKUORI PUUTTUU) GAIA-TEORIA ELÄMÄ JA SEN YMPÄRISTÖ KIETOUTUVAT TOISIINSA TIUKASTI ELÄMÄ ITSE SÄÄTELEE JA KORJAA YMPÄRISTÖNSÄ OLOSUHTEITA ELÄMÄLLE SUOTUISAAN SUUNTAAN MONET NYKYISET MAAELÄMÄLLE VÄLTTÄMÄTTÖMÄT AINEET, KUTEN ILMAKEHÄN HAPPI JA HIILIDIOKSIDI, OVAT ELIÖIDEN TUOTTAMIA VAIHTOEHTOINEN ELÄMÄ KUINKA TYYPILLISTÄ MAAPALLON ELÄMÄ ON? KUINKA PALJON ELÄMÄ VOI POIKETA MAAELÄMÄSTÄ? MITKÄ MAAELÄMÄN OMINAISUUDET OVAT UNIVERSAALEJA (YLEISIÄ)? MITKÄ MAAELÄMÄN OMINAISUUDET OVAT LOKAALEJA (PAIKALLISIA)? ELÄMÄLLÄ ON VALINTAMAHDOLLISUUKSIA (ESIM.PROTEIINISYNTEESIN KOODAUSJÄRJESTELMÄN REDUNDANSSI) PANSPERMIA AJATUKSENA ETTÄ ELÄMÄ PYSTYY SIIRTYMÄÄN UNIVERSUMISSA PAIKASTA TOISEEN ELÄMÄN SÄILYMINEN METEORIITISSA MATKAN AJAN AVARUUDESSA (PLANEETALTA YLÖS- SINKOUTUMINEN JA ALAS-SYÖKSYMINEN ATMOSFÄÄRIN LÄPI MUKAAN LUKIEN) MAAHAN JOUTUNUT METEORIITTEJA MARSISTA, KUUSTA JA VENUKSESTA (OLETETTAVASTI AINAKIN NÄISTÄ) LASKEUTUJIEN MUKANA MAAMIKROBEJA VIETY KUUHUN, MARSIIN, VENUKSEEN, TITANIIN JNE. (KONTAMINAATIO) 30 32

9 VAIHTOEHTOISET BIOKEMIAT PII FYSIKAALINEN YMPÄRISTÖ (ALKUAINEET, MOLEKYYLIT, LÄMPÖTILA, GRAVITAATIO JNE.) MAHDOLLISET KEMIALLISET REAKTIOT JA MOLEKYYLIEN VÄLISET SIDOKSET SEKÄ NIIDEN MUUTOKSET ELÄMÄ PROSESSINA TOIMISI ERILAISILLA BIOKEMIOILLA EVOLUUTIO TOIMISI ERILAISILLA BIOKEMIOILLA JA ALUSTOILLA (TEKOELÄMÄ) BIOKEMIOIDEN EROT NÄKYISIVÄT ELÄMÄNMUODON KOMPLEKSISUUDESSA JA KEHITYSPOTENTIAALISSA PII (Si) PYSTYY MUODOSTAMAAN 1,2,3 JA 4 KERTAISIA KOVALENTTISIDOKSIA, KUTEN HIILIKIN PII-ATOMIT EIVÄT KETJUUNNU HELPOSTI PIIN SIDOSTEN LUJUUS ON VAIN PUOLET HIILEN SIDOSTEN LUJUUDESTA PIIN MOLEKYYLIT HAJOAVAT HELPOSTI JA MUODOSTAVAT UUSIA MOLEKYYLEJÄ PIIN YHDISTEET ESIINTYVÄT LÄHINNÄ SIDOTTUINA MAANKUOREEN SOPIVAMPI KYLMIIN JA KORKEISIIN LÄMPÖTILOIHIN KUIN HIILI (Si:n sulamislämpötila o C) SILAANIT (-185 o C o C) SOPIVIA PIIYHDISTEITÄ MATALIIN LÄMPÖTILOIHIN MYÖS TYPPIELÄMÄÄ EHDOTETTU VAIHTOEHTOISET HIILIKEMIAT HIILIPOHJAINENKIN BIOKEMIA OLISI MUUALLA TOISENLAISTA (KÄYTTÖÖN VALIKOITUNEET BIOMOLEKYYLIT VAIHTELISIVAT) VAIKKA MYÖS MUUT ELÄMÄNMUODOT PERUSTUISIVAT HIILEEN, NIIN ELIÖISTÄ MUUNLAISISSA OLOSUHTEISSA KEHITTYISI TOISENLAISIA (PAIKALLISEEN YMPÄRISTÖÖN SOPEUTUNEITA) 34 LIUOTTIMIA RIKKIHAPPO (H 2 SO 4 ) NESTEMÄISENÄ +10 o C o C VESI (H 2 O), SUURI PINTAJÄNNITYS JA LÄMMÖNVARAUSKYKY, LAAJENEE JÄÄTYESSÄÄN, NESTEMÄISENÄ 0 o C o C AMMONIAKKI (NH 3 ) NESTEMÄISESSÄ OLOMUODOSSA VÄLILLÄ -78 o C o C METYYLIALKOHOLI (CH 3 OH) NESTEMÄISESSÄ OLOMUODOSSA VÄLILLÄ -98 o C o C 36

10 LIUOTTIMIA METAANI (CH 4 ) NESTEMÄISENÄ VÄLILLÄ -182 o C o C ETAANI (C 2 H 6 ) NESTEMÄISENÄ VÄLILLÄ -183 o C o C TYPPI (N 2 ) NESTEMÄISENÄ VÄLILLÄ -210 o C o C VETY (H 2 ) NESTEMÄISENÄ VÄLILLÄ -260 o C o C VAIHTOEHTOISIA ENERGIALÄHTEITÄ ENERGIAN EI TARVITSE OLLA KESKUSTÄHDESTÄ PERÄISIN PLANEETAN JÄÄHTYMISLÄMPÖ RADIOAKTIIVISTEN AINEIDEN HAJOAMINEN MAANKUORESSA VUOROVESIVOIMIEN AIKAANSAAMA KITKALÄMPÖ KEMOSYNTEESI (MAANKUOREN MINERAALEISTA HAPETTAMALLA) KOSMISISTA SÄTEISTÄ (IONISOIVASTA SÄTEILYSTÄ) LÄMPÖTILA JA LIUOTIN KORKEISSA LÄMPÖTILOISSA (LÄHELLÄ KESKUSTÄHTEÄ) RIKKIHAPPO NESTEMÄISENÄ MAAN JA MARSIN ETÄISYYDELLÄ VESI JA AMMONIAKKI NESTEMÄISINÄ MATALISSA LÄMPÖTILOISSA (KAUKANA KESKUSTÄHDESTÄ) METAANI, ETAANI, TYPPI JA VETY NESTEMÄISINÄ ELIÖIDEN RAKENNE JA MUOTO ELIÖIDEN RAKENNE JA MUOTO MUUTTUU EVOLUUTIOSSA JOS ELIÖ AJATELLAAN KUUTION MUOTOISEKSI, NIIN SÄRMÄN KAKSINKERTAISTUESSA ELIÖN PINTA-ALA NELINKERTAISTUU JA ELIÖN TILAVUUS KAHDEKSANKERTAISTUU ERI OMINAISUUDET OVAT ERILAILLA VERRANNOLLISIA ELIÖIDEN KOKOON, PINTA-ALAAN JA TILAVUUTEEN 38 40

11 ELIÖIDEN RAKENNE JA MUOTO ERIKOKOISILLE ELÄIMILLE SOPIVAT ERILAISET RAKENTEET JA MUODOT LUIDEN KESTÄVYYS ON VERRANNOLLINEN NIIDEN POIKKIPINTA-ALAAN LIHASTEN VOIMA ON VERRANNOLLINEN NIIDEN POIKKIPINTA-ALAAN ELÄIMEN MASSA ON VERRANNOLLINEN SEN TILAVUUTEEN KARKEASTI ARVIOIDEN ELIÖN MUODOSTAVIEN ATOMIEN JA MOLEKYYLIEN YHTEENLASKETUN SIDOSENERGIAN PITÄÄ OLLA REILUSTI SUUREMPI KUIN ELIÖN KAATUMISESSA VAPAUTUVAN GRAVITAATIOENERGIAN, JOTTA ELIÖ EI MENISI HELPOSTI RIKKI 41 ELIÖIDEN RAKENNE JA MUOTO PIENIKOKOISILLA ELIÖILLÄ ON VÄHÄN ELIMIÄ JA VERISUONISTOA VERISUONTEN TARVE ON VERRANNOLLINEN ELÄIMEN TILAVUUTEEN ELIÖIDEN RAKENNETTA JA MUOTOA VOIDAAN ENNUSTAA ERILAISISSA YMPÄRISTÖISSÄ (GRAVITAATIO, PAINE, LÄMPÖTILA, VALOISUUS) VÄHÄENERGISISSÄ YMPÄRISTÖISSÄ ELÄMÄÄ EI VOI OLLA MÄÄRÄLLISESTI PALJON, ELÄMÄ ON VÄISTÄMÄTTÄ PIENIKOKOISTA JA PROSESSEILTAAN HIDASTA 43 ELIÖIDEN RAKENNE JA MUOTO LÄMMÖNHUKKA JA HIKOILU OVAT VERRANNOLLISIA ELÄIMEN PINTA-ALAAN, MUTTA ENERGIANTUOTANTO ON VERRANNOLLINEN ELÄIMEN TILAVUUTEEN (SOLUJEN MÄÄRÄÄN) PIENIKOKOISTEN ELÄINTEN LÄMMÖNHUKKA ON SUHTEELLISESTI SUUREMPI KUIN ISOKOKOISTEN ELÄINTEN PALLOMAINEN MUOTO ON EDULLINEN LÄMPÖTALOUDEN KANNALTA (ESIM. VALAAT JOTKA KELLUVAT VEDESSÄ) 42 MUUT MAAILMAT SUURIMASSAISILLA PLANEETOILLA (TAI JÄÄHTYNEILLÄ KYLMILLÄ TÄHDILLÄ) ELIÖIDEN TÄYTYISI OLLA RAKENTEELTAAN LUJIA JA TUKEVIA, JOTTA NE KESTÄISIVÄT GRAVITAATIOTA TÄYSIN VEDEN PEITTÄMILLÄ PLANEETOILLA ELÄMÄNMUODOT OLISIVAT VETEEN TAI ILMAAN SOPEUTUNEITA (ELLEI SYVÄLLÄ PLANEETAN KUORESSA) MONEN AURINGON SYSTEEMEISSÄ VALOISUUDEN VAIHTELUUN OLISI PITÄNYT SOPEUTUA SYNKRONISESTI KESKUSTÄHTEÄÄN KIERTÄVILLÄ PLANEETOILLA TOISELLA PLANEETAN-PUOLISKOLLA OLISI KOKO AJAN PÄIVÄ JA TOISELLA YÖ ELÄMÄLLÄ MUUALLA OLISI SAMANKALTAISUUKSIA MAAELÄMÄÄN JOKO FYSIIKALTAA, KEMIALTAAN TAI FUNKTIONAALISUUDELTAA 44

12 LÄHDEKIRJALLISUUS Fred Adams: Elämää multiversumissa, Like, 2004 (2002) Susan Aldridge: Elämän lanka, Geenitekniikan tarina, Art House, 1999 (1996) Bennett, Shostak, Jakovsky: Life in the Universe, Addison Wesley, 2003 George H. A. Cole: Wandering Stars, About Planets and Exo- Planets; An Introductory Notebook, Imperial College Press, 2006 Richard Dawkins: A Pilgrimage to the Dawn of Life, The Ancestor s Tale, Weidenfeld & Nicolson, 2004 Iain Gilmour and Mark A. Sephton (eds.): An Introduction to Astrobiology, The Open University, 2003 Erkki Hiltunen, (toim.): Galenos, ihmiselimistö kohtaa ympäristön, WSOY, 2001 Peter Ward; Tuntematon elämä, Ursa, 2006 (2005) 45