Warum ist Wasser So wichtig für das Leben?


Wasser. Es ist überall auf der Erde, von den polaren Eiskappen zu dampfenden Geysiren gefunden. Und überall dort, wo das Wasser fließt auf diesem Planeten, Sie können sicher sein, Leben zu finden.

"Wenn wir Wasser hier auf Erden zu finden — eisbedeckten Seen, seien es ob es Tiefsee hydrothermalen Quellen, seien es trockenen Wüsten – gibt es kein Wasser, haben wir gefunden, dass Mikroben, die einen Weg zum Lebensunterhalt gefunden haben," sagte Brian Glazer, ein Ozeanograph an der University of Hawaii at Manoa, Astrobiologie studiert hat.

Das hat warum NASA Motto auf der Jagd nach außerirdischem Leben wurde "das Wasser folgen."

Gestern (28. September) NASA-Wissenschaftler angekündigt, sie würden es auf dem Mars gefunden: dunkle Streifen, die Wissenschaftler saisonal gesehen haben, denn mehr als ein Jahrzehnt in Bildern des roten Planeten sind ein Beweis des fließenden Wasser, schlägt neue Forschung. Zwar die salzigen Ströme zu voll von chlorhaltigen Salzen, Leben zu unterstützen, sie erhöhen die Chancen, dass Mars gerade jetzt Leben haben könnte, sagte der Forscher. [Fotos: ist Wasser auf dem Mars?]

Aber warum ist Wasser ein entscheidender Molekül für das Leben? Und da wären andere Zutaten, die auch das perfekte Rezept für das Leben auf anderen Planeten?

Es stellt sich heraus, dass mehrere chemische Eigenschaften des Wassers es unentbehrlich für Lebewesen machen. Nicht nur kann Wasser löst fast alles, aber es ist auch einer der wenigen Materialien, die als feste, flüssige existieren können und Gas in einem relativ engen Bereich von Temperaturen.

Fließende Leben

Am Herzen liegt nutzt allen Lebens auf der Erde eine Membran, die den Organismus von seiner Umgebung trennt. Um am Leben zu bleiben, nimmt der Organismus wichtige Materialien für die Herstellung von Energie, während pendelt sich giftige Substanzen wie Abfallprodukte.

In diesem Zusammenhang Wasser ist einfach weil es eine Flüssigkeit bei erdähnliche Temperaturen ist. Weil es fliesst bietet Wasser eine effiziente Möglichkeit, Stoffe aus einer Zelle auf die Zelle Umwelt zu übertragen. Eine solide Energie ableiten ist dagegen eine viel härtere Aussicht (obwohl es Mikroben, die Felsen zu essen gibt), sagte Glazer.

Aber der andere Teil der Gleichung —, dass Wasser in die und aus der Zelle Dinge tragen kann – mit einzigartigen chemischen Konfiguration des Wassers zu tun hat.

Der demütige Wasser-Molekül besteht aus zwei Wasserstoff-Atome an ein Sauerstoffatom gebunden.

"The Way sie miteinander verklebt sind, macht dieses wunderbare universelle Lösungsmittel Wasser" sagte bedeutet, dass fast jede Substanz in Wasser auflösen kann, Glazer Leben Wissenschaft.

Und zwar deshalb, weil das Molekül hat Polarität, was bedeutet, dass die Wasserstoffatome sind in der Regel Bund auf der einen Seite des Moleküls, Schaffung einer positiven Region während der Sauerstoff-Ende eine negative Ladung hat. Positive Wasserstoff Ende neigt dazu, negative Ionen oder Atome mit einem zusätzlichen Elektron in der Außenhülle, ziehen während der negativen Region lockt in positiv geladene Ionen (die hatten eine ihrer Elektronen abgestreift).

Wasser, mit seinen erstaunlichen auflösenden Eigenschaften ist das perfekte Medium für die Übertragung von Substanzen wie Phosphate oder Calcium-Ionen, in und aus einer Zelle.

Phasen des Wassers

Ein weiteres Merkmal des Wassers ist, dass es zu handeln als Feststoff, Flüssigkeit und Gas im Bereich von Temperaturen, die auf der Erde auftreten. Andere Moleküle, die als gute Kandidaten für die Unterstützung von Leben sind in der Regel bei Temperaturen flüssig sein identifiziert wurden oder drücke, die für die meisten bekannten Lebensformen unwirtlichen wäre, sagte Glazer. [5 mars Mythen und Missverständnisse]

"Wasser ist wirklich auf die Sweet-Spot," sagte Glazer.

Die Tatsache, dass Wasser in allen drei Phasen in einem relativ engen Bereich des Drucks lässt viele Möglichkeiten für das Leben zu blühen schafft, fügte er hinzu.

"Alle drei [Staaten Wasser] verfügbar auf unserem Planeten schafft diese wirklich nette Vielfalt der Lebensräume und Mikroklimas," sagte Glazer.

Zum Beispiel sagte gefrorenen Eis gefunden werden kann in den Gletschern, die durch Berge, schnitzen während Wasserdampf Warm hilft die Atmosphäre, Glazer.

Wässrige Wiege des Lebens

Wasser kann mehr sein als eine Flüssigkeit zu helfen, wichtige Prozesse des Lebens zu erleichtern, kann es auch die schützende Wiege, die Bausteine des Lebens auf der Erde, durchgeführt wurden, sagte Ralf Kaiser, eine experimentelle Chemiker an der University of Hawaii at Manoa, hat Forschung in Astrochemie erleben.

Eine Theorie, wie Leben auf der Erde, genannt Panspermia entstanden postuliert, dass eisige Kometen in Erde zertrümmert, wobei kleine organische Moleküle, die die Vorläufer des Lebens gebildet. Aber durch den Weltraum reisen ist eine harte Reise, mit Strahlung, die normalerweise diese empfindliche Moleküle abgebaut würde Kaiser sagte zu bestrafen.

Jedoch in seiner festen Form Wasser könnte zur Verfügung gestellt haben einer Möglichkeit, diese Moleküle vor Strahlung zu schützen Kaiser spekuliert.

"Eine Möglichkeit ist, dass weil die Bausteine in das Wasser gefroren sind, hat es dieser Schutzmantel um ihn herum, die zugestellt werden konnte", sagte Kaiser Leben Wissenschaft.

Akzeptieren Sie etwas anderes

Natürlich, während Wasser entscheidend für das Leben auf unserem Heimatplaneten ist, gäbe es Lebensformen, die nicht auf das Playbook Earthling entsprechen.

Wissenschaftler suchen auch in anderen Flüssigkeiten, die eine ähnliche Rolle als universelles Lösungsmittel und Transportmedium spielen könnten. Einige der Top-Anwärter sagte Ammoniak und Methan, Chris McKay, ein Astrobiologe am NASA Ames Research Center in Moffett Field, California. Ammoniak, wie Wasser, ist ein polares Molekül, das relativ häufig im Universum, aber Wissenschaftler nicht gefunden großen Gewässern von Ammoniak überall im Sonnensystem, McKay sagte.

Methan ist nicht polar, aber es kann viele andere Substanzen sich auflösen. Im Gegensatz zu Wasser, jedoch Methan flüssig wird nur bei sehr kalten Temperaturen – auf einem eisigen minus 296 Grad Fahrenheit (minus 182 Grad Celsius).

"Wir wissen, dass es große Seen aus flüssigem Methan und Ethan auf Titan," sagte einer der Monde des Saturn, McKay Leben Wissenschaft in einer e-Mail. "So gibt es großes Interesse ist die Frage, ob Leben flüssigem Methan/Ethan verwenden kann."

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