¿Qué tipos de formas de vida podría tener este mundo frío?

Microbios, en el mejor de los casos.

El amoníaco podría servir hipotéticamente para un entorno soluble donde podrían tener lugar las reacciones químicas necesarias para la vida. Si es así, cualquier forma de vida sería muy diferente a la nuestra. Solo podemos imaginar cómo sería su metabolismo, ya que las propiedades químicas del amoníaco varían de las del agua.

El problema está en la temperatura y la relativa baja concentración de oxígeno (o azufre, para reemplazarlo) en la atmósfera. Cualquier cosa que viviera en su planeta tendría un metabolismo extremadamente lento (en comparación con las formas de vida en la Tierra), y debido a la falta de oxígeno/azufre, no sería tan eficiente energéticamente como nuestras formas de vida aeróbicas .

TL; DR sobre la falta de oxígeno: en nuestro mundo, las criaturas que usan oxígeno en su metabolismo pueden extraer aproximadamente 30 veces más energía de una sola molécula de glucosa que aquellas que no usan oxígeno. Si está interesado en la ciencia detrás de eso, puede leer sobre la respiración celular .

¿En términos de morfología bruta? Ni idea. ¿Qué tan espesa es la atmósfera? ¿Qué tan lejos está de su sol? Si supiéramos qué tan densa es la atmósfera, podríamos decir algo sobre las opciones válidas para volar y otras formas de locomoción. Dada la fácil disponibilidad de hidrógeno en una atmósfera dominada por nitrógeno, si el aire es lo suficientemente denso, podría hacer que el vuelo aerostático (criaturas en globo) sea una posibilidad evolutiva fácil y obvia. Además, el hidrógeno es un gas de efecto invernadero bastante bueno a altas presiones, y cuanto más lejos esté del sol, menos significativos serán los cambios de temperatura al orbitar el gigante gaseoso a una distancia tan grande. Aún así, a menos que simplemente haya cometido un error tipográfico en la cantidad de ceros que hay a la distancia del gigante gaseoso, es probable que tenga un ciclo de fuego.tipo de escenario, con el mundo alternativamente hirviendo y congelando, la vida normal transcurriendo en los períodos templados intermedios y necesitando sobrevivir como esporas en el medio.

Pero de lo contrario (suponiendo que la vida macroscópica sea posible con esa atmósfera), la vida macroscópica no estaría obviamente más o menos restringida que en la Tierra. Y la Tierra ha producido muchas cosas realmente extrañas. Una gravedad más baja significa que los animales y las plantas podrían ser más grandes y/o más gráciles, en igualdad de condiciones, de lo que son aquí en la Tierra, pero a menos que estés en la era de los dinosaurios gigantes de este mundo, eso no hará mucha diferencia. Hay una probabilidad ligeramente mayor de que las criaturas terrestres de este mundo tengan más patas para obtener más tracción en una gravedad más baja, pero eso tampoco es una garantía.

Lo interesante está en la bioquímica, y cómo eso influye en la ecología, el tema de "cómo interactúan".

Si asumimos que respiran hidrógeno, probablemente no necesitarían estructuras de intercambio de gases (branquias o pulmones complejos) o estructuras de transporte de gases (hemoglobina, glóbulos rojos) tan eficientes como los respiradores de oxígeno, ya que el hidrógeno es mucho más pequeño y se difunde más fácilmente. que el oxígeno. La respiración basada en hidrógeno es solo unas 4 o 5 veces menos eficiente que la respiración basada en oxígeno, en lugar del factor de 30 que retrasa la respiración puramente anaeróbica, por lo que no parece tan importante, y recuerde que eso es para la comida. moléculas que evolucionaron en nuestro entorno. Es probable que los organismos de este mundo desarrollen mecanismos de almacenamiento de energía optimizados para densidades de energía química más altas en su entorno. En el otro lado de la ecuación energética Fotosíntesis en atmósferas dominadas por hidrógenoen realidad requiere menos energía que la fotosíntesis de oxígeno (equilibrando la menor cantidad de energía que obtienen los heterótrofos al invertirla), y es probable que evolucione más fácilmente; por lo tanto, en realidad puede ser más fácil obtener autótrofos grandes y complejos (es decir, plantas) en este planeta que en el nuestro.

Sin embargo, si los heterótrofos no respiran hidrógeno, entonces la ecología probablemente funciona de forma similar a como lo hace en The Nitrogen Fix , con los heterótrofos que no necesitan respirar en absoluto , y que consumen moléculas de alimentos tanto oxidantes como reductores en forma sólida o líquida, o bien funcionando puramente en reacciones de descomposición de moléculas de alta energía. Eso no funciona muy bien para los terrícolas, pero recuerda que estamos optimizados para un entorno oxidante de temperatura relativamente más alta. Especialmente dada la fácil accesibilidad del nitrógeno biodisponible en forma de amoníaco en este mundo, pueden usar moléculas de nitrógeno complejas de densidad de energía mucho más altas, como lo harían los explosivos peligrosos en nuestro medio ambiente, como almacenamiento de energía en lugar de, o además de, hidrocarburos y carbohidratos.

Ahora, si esta vida está basada en el carbono, necesitará una fuente de carbono. Eso no es un gran problema: podemos suponer que hay una pequeña cantidad de metano en la atmósfera, parte de ese 0,5% de otras sustancias, análoga a nuestra pequeña cantidad de dióxido de carbono, que sirve como fuente principal de carbono para las plantas terrestres. Sin embargo, si eso no está presente, el ecosistema necesitaría extraer carbono de las rocas de la corteza, lo que significaría que las plantas no respiran, probablemente tenga una red mucho más importante y extensa de simbiontes análogos a los hongos que descomponen la roca para extraer carbono, y el paisaje se descompondría en suelo a un ritmo mucho más rápido en relación con el metabolismo que en la Tierra. Sin embargo, por otro lado, una vez que la vida se apodere de él, parece muy probable que la ecología termine liberando metano a la atmósfera,

Si la vida en este mundo no se basa principalmente en el carbono, entonces eso no es realmente relevante de todos modos, pero ¿podría suceder realmente? No sé. He visto propuestas serias para la vida basadas en la química compleja de nitrógeno y fósforo, con pares de NP reemplazando átomos de carbono individuales, así que tal vez podrías hacer lo mismo con la química de nitrógeno y boro. Lo compraría en una novela de ciencia ficción, de todos modos. Pero seguir con la vida basada en el carbono utilizando trazas de metano como fuente de carbono parece una apuesta mucho más segura.

Incluso si la vida de este mundo no depende de los carbohidratos para la estructura o el almacenamiento de energía, es probable que también necesiten una fuente de oxígeno, simplemente porque el oxígeno es un elemento muy útil en todo tipo de compuestos complejos. Quizás, a temperaturas criogénicas, reemplazan los puentes disulfuro con puentes de dioxígeno. Al igual que la fuente de carbono, esto es bastante fácil de organizar: probablemente haya una pequeña cantidad de agua (o "ácido óxico", como dirían los nativos) disuelta en los océanos de amoníaco y resistente a la intemperie de la roca. Dada la dificultad de dividir el agua (que es parte de lo que hace que nuestra propia fotosíntesis oxigénica requiera tanta energía), parece probable que haya microbios simbióticos especializados en la fijación de oxígeno, análogos a nuestros propios microbios fijadores de nitrógeno,

Y, por supuesto, difícilmente podría dejar pasar la oportunidad de criaturas con caparazones o huesos hechos de boruro de nitrógeno. :)

Plazo de tiro, vida a base de amoníaco. a largo plazo, reemplace todos los grupos hidroxilo con grupos amino en su forma de vida y use gas nitrógeno como oxidante (el agua probablemente también funcionaría). Use una carbodiimida para reemplazar el atp, y haga que su cadena respiratoria termine en nitrogenasa (fija nitrógeno en la tierra y produce electricidad) Cloruro de amonio para el ácido clorhídrico y sodio aparte para el hidróxido de sodio, PNA para el ADN e histidina ácido nucleico para el rna, Reemplace el término c con una carbamida. Probablemente ni siquiera necesitarás cambiar demasiado la estructura de la proteína para que funcione...