אסטרוביולוגיה: ''סלח לי, האם אתה חייזר?''


על האגודה \| פעילויות \| הצטרפות \| צרו קשר \| כתבו לאתר \| English Site \| בפייסבוק

עוד בקטגוריה זו:

אל ''המרחב''
מאמרים / איתי ליבנה
13/09/14

תגובות: 0

אלים וז'אנר
מאמרים / ניקולה גריפית'
02/08/14

תגובות: 2

האם איבדנו את העתיד?
מאמרים / ג'ו וולטון
22/02/14

תגובות: 4

הכפירה הקדושה נוסח מאדים
מאמרים / אבינועם ביר
01/02/14

תגובות: 2

האם יש ''גל חדש'' חדש במדע הבדיוני?
מאמרים / דייויד ברנט
29/06/13

תגובות: 4

בילבו בגינס: גיבור עם חרב ומטפחת
מאמרים / רחל מרדכוביץ'
26/01/13

תגובות: 12

מקדים את המאוחר
מאמרים / אהוד מימון
24/11/12

תגובות: 11

הסכנות שבדמיון פעיל יתר על המידה
מאמרים / גיא חסון
13/10/12

תגובות: 4

קולר האשמה
מאמרים / אהוד מימון
25/08/12

תגובות: 11

הכוח חזק עמו
מאמרים / רז גרינברג
15/03/12

תגובות: 1

המוסר הרובוטי של דוקטורוב
מאמרים / אהוד מימון
31/12/11

תגובות: 0

השתלהבויות מדע בדיוני של ימים עברו
מאמרים / ג'יימי טוד רובין
08/04/11

תגובות: 5

מחזור 2010
מאמרים / שריל מורגן
12/02/11

תגובות: 3

גיהינום חדש
מאמרים / לורה מילר
28/08/10

תגובות: 4

קדימה במלוא הקיטור
מאמרים / פול די פיליפו
24/04/10

תגובות: 8

אסטרוביולוגיה: ''סלח לי, האם אתה חייזר?''
מאמרים / גל חיימוביץ'
שבת, 05/05/2001, שעה 14:51

קל לזהות בובן-פירסון או מלמקי כיצור שאינו מכאן. אך איך תזהו חיידק חייזרי, כזה שנכחד לפני 10 מיליון שנה? אסטרוביולוגיה, חלק ב'

מאמר זה מכיל מילון מונחים קצר בסופו.

החיים החייזריים המתוארים בספרי ובסרטי מדע-בדיוני הם לרוב יצורים רב-תאיים, בדרך כלל בסדרי גודל אנושיים. יצורים כאלה לא קשה, כמובן, לזהות, להגדיר ולהוכיח כחייזריים. נכון להיום לא דווח באופן מדעי על אף יצור חייזרי - לא על פני כדור הארץ ולא על פני פלנטות אחרות (לא, רוזוול לא נחשב). יתכן כי יש יצורים רב-תאיים באוקיינוסים של אירופה (אחד הירחים של צדק) או תחת אדמת מאדים, אך לא נוכל לדעת זאת עד שנגיע לשם. למיטב הבנתי, אין ציפיה גדולה למצוא דגים (אדומים או אחרים) באוקיינוסים האירופיים או תולעים מאדימיות תת-קרקעיות. לעומת זאת, קיימת ציפיה לקיומם של חיים חד-תאיים, דמויי חידקים, הן על אירופה והן על המאדים, הקיימים שם כיום או לפחות שגשגו שם בעבר. פריצת דרך בנושא הושגה בעזרת העדויות שנמצאו על מטאוריט ALH84001, אשר הוזכר במאמר הקודם ובו עוד ידובר.
לזהות חידקים קשה הרבה יותר מאשר לזהות יצורים רב תאיים, בייחוד מאובנים.
כיצד ניגשים לחיפוש ומה בעצם מחפשים? זהו הנושא של מאמר זה.

הערה: כל השיטות המתוארות במאמר זה מבוססות על מערכות אוטומטיות המיועדות לשליטה מרחוק ולכן אינן מצריכות נחיתת בני-אדם על פלאנטה זרה. בני-אדם, כאשר יגיעו לכוכב לכת כלשהו, בוודאי יביאו איתם מערכות מתוחכמות יותר, לאו-דוקא אוטומטיות, שונות לגמרי מאלה המתוארות כאן.

מהם ''חיים''?

השאלה הראשונה עליה צריך לענות לפני שמתחילים בחיפוש אחר חיים חוץ ארציים היא: ''מהם חיים?'' הגדרה ביולוגית נפוצה תהיה ''חיים הם בעלי יכולת שכפול עצמי''. ישנן מערכות לא-ביולוגיות המראות תכונות של שכפול עצמי (כגון צמיחה של גבישים), אך לאלה אין המשכיות גנטית והן לא עוברות אבולוציה המתאימה אותן לתנאי סביבה משתנים. על כן נגדיר חיים כ''בעלי יכולת שכפול עצמי עם המשכיות גנטית היכולה לעבור אבולוציה''. הבעיה כאן היא שאין לנו שיטה פרקטית אמינה למדוד תכונות אלה. לכן, מבחינה מעשית, אנו צריכים לאסוף מידע על הכימיה של החיים,.וכך נשנה את הגדרתם ל''בעלי יכולת שכפול עצמית עם המשכיות גנטית היכולה לעבור אבולוציה, והמבוססים על כימיה אורגאנית''.

מדוע הכימיה האורגאנית מהווה חלק מהגדרת החיים?
תכונת השכפול העצמי המבוססת על המשכיות גנטית דורשת ריאקציות כימיות ספציפיות ומדויקות לשכפול החומר הגנטי. זה האחרון צריך להיות בנוי ממולקולות מורכבות מספיק על מנת להכיל את המידע הגנטי. רק שני סוגי אטומים ידועים כמאפשרים יצירת מולקולות ענק מורכבות - פחמן וצורן (סיליקון). אטומי הפחמן מגיבים עם מספר רב ביותר של אטומים שונים, כגון מימן, חמצן, חנקן, זרחן, גופרית, סלניום, כלור, יוד ועוד, כאשר הקבוצות האורגאניות השונות יכולות ליצור קשרים עם אטומי מתכות כגון סידן, ברזל, נתרן, אשלגן, מגנזיום, אבץ, מנגן ועוד רבים אחרים. לעומת זאת, אטומי הצורן מסוגלים ליצור קשרים עם מגוון קטן מאד של אטומים אחרים, והמולקולות שנוצרות הן מונוטוניות ופשוטות יחסית לעושר הרב הקיים ביקום האורגאני. אטום הפחמן מאפשר גם, די בקלות, שינויים בקשרים עם אטומים אחרים ו''זרימה'' של אלקטרונים על פני ובין מולקולות שונות. כך, בעקיפין, הוא מאפשר ''לכידת'' אנרגיה בצורה כימית.
מלבד זאת, בכל הנוגע לחיים, הדוגמה היחידה המוכרת לנו מבוססת כולה על כימיה אורגאנית.

תחילת החיפוש - מים ומולקולות אורגאניות

כפי שהוסבר, אם כן, החיפוש אחר חיים חוץ-ארציים מתמקד באלה המבוססים על כימיה אורגאנית. חיים שכאלה דורשים סביבה מימית לקיומם ולכן המאמץ מתחיל בחיפוש אחר מים, בעיקר מים נוזליים. כך פלאנטולוגים, במקביל לחיפוש אחר מקווי מים פתוחים, מחפשים עדויות לקיומם של מקווי מים חבויים או עדויות גיאולוגיות לקיומם של מים נוזליים בעבר.
עדויות גיאולוגיות על פני המאדים נובעות, למשל, מקיומם של הערוצים המפורסמים ושל מכתשים הנראים כמו אגמים שיבשו. באשר לאירופה - שינויים בשדה המגנטי מעידים על קיומו של אוקיינוס של מים נוזליים תחת מעטה הקרח.

קיומן של מולקולות אורגאניות פשוטות אינו מעיד בהכרח על חיים, אך זהו צעד חשוב בחיפוש, כיוון שבלעדיהן לא יתכנו חיים. בראש המולקולות אותן מחפשים נמצאות חומצות האמינו. מכשירים רבים פותחו עבור נאס''א וסוכנויות חלל אחרות על מנת לזהות חומצות אמינו מדוגמאות קרקע על פלנטות אחרות.
המכשיר ה''עתיק'' ביותר, שהיה בשימוש בחלליות וייקינג אשר נחתו על המאדים בשנות השבעים, הוא ה- GC-MS: כרומטוגרף גזים-ספקטרומטר מאסות. מכשיר זה מאפשר הפרדה של מולקולות לפי המאסה והמטען שלהן. בהנחה שפרמטרים אלה ידועים מראש, ניתן כך לזהות את סוגי המולקולות בדגימה. המכשירים על וייקינג לא זיהו חומר אורגאני בכמות של יותר ממספר חלקיקים למיליארד, אך כיום ברור כי רגישות המכשירים לא היתה גבוהה מספיק אפילו על מנת לזהות כמה מיליוני חידקים בגרם בודד של קרקע.
ספקטרומטר מאסות קומפקטי ורגיש בהרבה יכלל בציוד החללית ביגל 2. מכשיר זה מאפשר גם הפרדה בין איזוטופים שונים של פחמן (ראו בהמשך).
השימוש בספקטרומטר-מאסות, הן על וייקינג והן על ביגל 2, כולל שלב של בעירת הדגימה, ולכן יאפשר בעיקר זיהוי של פחמן דו-חמצני (CO2).
מכשיר אחר, שמטרתו זיהוי של חומצות אמינו ו-PAHs) Poly-cyclic aromatic hydrocarbons), הוא ה-MOD) Mars Organic Detector). פעולתו מתבססת על כך שחומצות אמינו מגיבות עם חומר מסויים אשר הפולט אור פלואורוצנטי, וכן על פלואורוצנטיה עצמית של מולקולות PAHs.
מכשיר מתקדם אף יותר הנמצא בפיתוח הוא mCE) Microchip based capillary electrophoresis). הוא קטן פי עשר, מהיר פי עשר ורגיש פי אלף ממכשירים סטנדרטיים הנמצאים בשימוש במעבדות בימינו. מכשיר זה מסוגל להפריד בין חומצות אמינו שונות ואף להבדיל בין צורת ה-D לצורת ה-L שלהן.

הפרדה של חומצות אמינו בעזרת מכשיר mCE

טכניקה נוספת שתשמש, בעתיד, את נאס''א לזיהוי של חומצות אמינו ושל מולקולות אורגאניות אחרות (כגון סוכרים ונוקלאוטידים) מבוססת על ספקטרומטריית ראמאן. כאשר קרן לייזר מוקרנת על דגימה, רוב האור מוחזר באותו אורך גל, אך לא כולו. חלק קטן ממנו חוזר באורך הגל שונה, הנתן למדידה עד לרמה של אחד ל-‏10^12 פוטונים. כל מולקולה גורמת לשינוי משלה באורך הגל, מעין ''חתימה קבועה''.
שיטה זו תוכל, לכן, לשמש לקביעת הרכב המינרלים בדגימה ולזיהוי של מולקולות אורגאניות בה, גם בכמויות זעירות ביותר.

לעומת השיטות שהוזכרו למעלה, שהנן כימיות-פיסיקליות, מעניינים במיוחד הם הרעיונות לשימוש באמצעים ביולוגיים בכדי לזהות מולקולות אורגאניות פשוטות ומורכבות. רעיונות אלה מבוססים על השימוש בחלבונים של מערכת החיסון - הנוגדנים. בגוף האדם יש כמאה מיליון סוגים שונים של נוגדנים, כאשר כל אחד מהם מזהה מולקולה שונה (או, למעשה, חלק ממולקולה המוגדר כ''אפיטופ''), השונה ממולקולות אחרות הנמצאות בגופינו. כך מסוגלים הנוגדנים לזהות חומרים זרים החודרים לגוף, להיקשר אליהם ולסמן אותם להשמדה. נוגדנים נוצרים בעיקר כנגד קטעי חלבון קצרים (פפטידים) באורך של עד כ-‏10 חומצות אמינו, אבל ניתן ליצור נוגדנים גם נגד מולקולות DNA, RNA, סוכרים ומולקולות ביולוגיות אחרות. הנוגדנים ספציפיים מאד לגבי האפיטופ אותו הם מכירים, ולכן הם משמשים ככלי עזר רב-עוצמה במחקר הביולוגי כיום, בעיקר על מנת לזהות האם חלבון מסוים נמצא בתא, והיכן בתוכו. לצורך כך נעשה שימוש בנוגדן המסומן בחומר פלואורוצנטי. אם החלבון המבוקש קיים בדגימה, נראה צביעה פלואורוצנטית במקום בו הוא נמצא, כיוון שהנוגדן נקשר אליו.
ד''ר מארי שוויצר מנאס''א מנצלת את הנוגדנים על מנת לזהות חלבונים במאובני דינוזאורים. כך, למשל, ע''י שימוש בנוגנדים נגד קולגן (החלבון העיקרי בעצם ובסחוס), היא הצליחה לזהות את החלבון במאובן של טירנוזאורוס רקס. יותר מכך, היא הכינה נוגדנים נגד תמצית של מאובן טי רקס ואלה זיהו חלבוני המוגלובין ואלבומין (החלבונים העיקריים בדם) מודרניים של עופות ויונקים, מה שמעיד על כך שהמאובן הכיל חלבונים אלו. בשרידים מאובנים של דינוזאור/עוף קדום בשם Shuvuuia Deserti היא זיהתה חלבון יחודי לנוצות. השלב הבא בתוכנית הוא זיהוי חלבונים ספציפיים במאובני חידקים בני 800-900 מיליון שנה. באם יצליח שלב זה, נתן להשתמש בטכניקת הנוגדנים על מנת לזהות חלבונים או מולקולות ביולוגיות אחרות במטאוריט ALH84001.

ציור אמן של הדינוזאור Shuvuuia Deserti

בהמשך מתוכננת מערכת ניסויית לחללית המיועדת לנחיתה של המאדים בסביבות 2008. מערכת זו, הנקראת
(Mars Immuno-life detecting (MILD, תכיל כמה אלפי נוגדנים שונים, בטכנולוגיית שבב (antibody chip), בדומה לטכנולוגיית שבבי-DNA הקיימת כיום (ראו מילון מונחים). אלה יהיו נוגדנים כנגד מולקולות כגון DNA, RNA, ATP, סוכרים שונים ופפטידים קצרים המכילים חומצות אמינו מצורת D או L בקומבינציות שונות. מולקולת ה-הים (heme) מהווה גם היא מטרה. זוהי מולקולה אורגאנית מורכבת המכילה במרכזה אטום ברזל, המנוצלת על-ידי מגוון רחב של אנזימים וחלבונים, החל מחידקים וכלה ביונקים (החלבון המוכר ביותר המכיל קבוצת הים הוא חלבון ההמוגלובין).

זיהוי חיים שנכחדו

זיהוי חיים חידקיים שנכחדו מעל פני פלאנטה אחרת דומה במהותו לזיהוי חיים בתקופות עתיקות (מיליארדי שנים בעבר) על פני כדור הארץ. קיימות שתי גישות שונות לפתרון בעיה זו: הגישה הפליאונטולוגית-גיאולוגית והגישה הכימית-ביולוגית. הגישה הפליאונטולוגית-גיאולוגית משמעותה חיפוש מאובנים בעלי תצורות ומבנים המייחדים יצורים חיים, סטרומאטוליטים (משקעים אורגאניים המיוצרים ע''י חידקים הלכודים בסלע) למשל, ומיקרו-מאובנים בעלי צורה המזכירה את זו של חידקים.
הגישה הכימית-ביולוגית מבוססת על ההנחה שאנזימים מסוימים מעדיפים איזוטופים מסוימים על פני אחרים. האנזים המוכר ביותר בעל העדפה איזוטופית הוא האנזים רוביסקו (ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase-oxygenase). אנזים זה חיוני לתהליך הפוטוסינטזה. עדויות על קיומו קיימות כבר בסלעים בני 3.5 מיליארד שנה. האנזים רוביסקו אחראי לקיבוע של פחמן מתצורת פחמן דו-חמצני באטמוספירה לסוכרים, בנוכחות אור וריכוז גבוה של פחמן דו-חמצני (כלמור - פוטוסינטזה), אך גם לתהליך הנקרא פוטורספירציה (נשימת אור) - בנוכחות אור וריכוז חמצן גבוה הוא גורם לשחרור של פחמן דו-חמצני. אנזים זה מעדיף באופן ברור את איזוטופ הפחמן-‏12 פני האיזוטופים האחרים: פחמן-‏13 ופחמן-‏14. חומר אורגאני שמקורו ביולוגי יהי, לאחר הופעת האנזים הזה, עשיר בפחמן 12, ואילו חומר אורגאני או אנאורגאני מאותה תקופה שמקורו אינו ביולוגי יהיה עשיר, יחסית, בשני האיזוטופים האחרים.
כאמור למעלה, ספקטרומטר מאסות מבחין בין שלושת האיזוטופים השונים. אם ימצא חומר אורגאני עשיר באיזוטופ מסוים, כאשר חומרים אורגאניים או אנאורגאניים אחרים ימצאו עשירים באיזוטופים האחרים, תהיה זו תמיכה רצינית בנוכחותם של חיים בהווה או בעבר.

זיהוי פעילות ביולוגית קיימת

כל השיטות שתוארו עד כה, בהנחה שיישאו פרי, יוכלו רק להביא עדויות לאפשרות קיומם של חיים על פני אותה פלאנטה, בעבר או בהווה. עדיין אין זו הוכחה לקיום חיים שם כיום. על מנת לגלות חידקים חיים על אדמת מאדים או במעמקי האוקיינוסים של אירופה, עלינו לנקוט בשיטה שונה.
חידקים חיים, סביר להניח, זקוקים לחומרי מזון בסיסיים כגון חומצות אמינו וסוכרים. כמו כן יתכן מאד כי הם פולטים פסולת - אולי פחמן דו-חמצני או מתאן, כמו חידקים בני ימינו. הנחות אלה היוו את הבסיס של חבילת ה-(Labeled Release (LR שנשאו חלליות וייקינג 1 ו-‏2.
הניסוי שהתבצע נערך כך: לדגימה של אדמה מאדימית הוספה תערובת של חומצות אמינו ומולקולות אורגאניות פשוטות, מסומנות רדיואקטיבית, במטרה לראות האם נוצר גז פחמן דו-חמצני רדיואקטיבי. ניסויים כאלה נערכו עם חידקים ארציים, בהצלחה כמובן. התוצאות של חבילת ה-LR בשתי חלליות הוייקינג היו חיוביות, בדומה לאלה של חידקים ארציים! האין זו הוכחה לחיים על המאדים? ובכן, בדיעבד מסתבר שלא. ניסויים שנערכו בשנים שחלפו מאז נחיתת החלליות מראים כי הגז הרדיואקטיבי נוצר כתוצאה מתגובה כימית של המולקולות האורגאניות עם תרכובות אנאורגאניות כגון המאטיט ומינרלים אחרים אשר, כפי הנראה, נמצאים בקרקע המאדימית.
איני יודע אם מתוכננים ניסויים דומים עבור משימות עתידיות למאדים, אך אם כן יאלצו המדענים להתגבר על מכשול זה ולמצוא דרך אחרת לגלות מטאבוליזם. דרך אחת שהוצעה לאחרונה היא לבדוק תחלופה של אטומי חמצן בין מולקולות מים ומולקולות זרחן ארבע-חמצני. תהליך זה מתרחש באופן ספונטאני בטמפרטורות גבוהות (מעל 80 מעלות צלסיוס), אך מצריך פעילות אנזימאטית בטמפרטורות נמוכות יותר.

אתר הנחיתה של וייקינג 2

זיהוי חיים מחוץ למערכת השמש

טכניקות אסטרונומיה חדישות מאפשרות כיום זיהוי של כוכבי-לכת מחוץ למערכת השמש. עד כה זוהו בוודאות כ-‏60 כוכבי לכת ויש עוד כ-‏15 גופים החשודים ככאלה. לאחרונה אף זוהו באוריון כוכבי-לכת חסרי שמש, נוודים אמיתיים. כל כוכבי הלכת שזוהו עד היום הנם בסדר גודל של כוכב הלכת צדק (גדלים שבין פי עשר לעשירית ממנו), אך אסטרונומים לא איבדו את התקווה לזיהוי כוכבי לכת קטנים יותר, בסדר גודל של כדור הארץ, על-ידי שילוב מספר טלסקופים יחדיו על הקרקע ובעתיד אף בחלל.
כל עוד לא תתאפשר טיסה בין-כוכבית, לא נוכל לבדוק בוודאות אם פלאנטה חוץ-סולארית כלשהי נושאת חיים. עם זאת, בעזרת טלסקופיית תת-אדום מהחלל ניתן יהיה לזהות מרכיבים באטמוספירה המרמזים על האפשרות של קיום חיים על כוכבי לכת זרים. הכוונה לגזים כגון מים, פחמן דו-חמצני, מתאן ואוזון. זה האחרון חשוב במיוחד, כיוון שנוכחותו באטמוספירה מעידה על ריכוז גבוה של חמצן בה, והתיאוריה המדעית גורסת כיום כי אטמוספירה עשירה בחמצן אפשרית רק בנוכחות פוטוסינטזה. האופטימיים מבין האסטרוביולוגים מקווים שאולי יתאפשר לזהות כך גם מולקולות אורגאניות כגון חומצות אמינו ונוקלאוטידים.

מערכת הכוכבים אופסילון אנדרומדה בהשוואה לכוכבי הלכת הפנימיים
של מערכת סול

החיפוש אחר חיים תבוניים מחוץ לכדור הארץ

למרות שהחיפוש אחר חיים תבוניים על פני כדור הארץ עדיין נמשך, חיפוש החיים מחוצה לו מתנהל לאיטו מאז שנות השישים של המאה הקודמת. מדובר, כמובן, בפרוייקטSETI , המתרכז בחיפוש אותות רדיו (בעזרת טלסקופי-רדיו) מן החלל החיצון בתקווה לגלות בהם משמעות כלשהי אשר תעיד על הווצרם על-ידי תרבות חייזרית רחוקה. הפרוייקט החל, כאמור, בשנות השישים, שאז היה שמו ''פרוייקט אוזמה'', והוא ממשיך לפעול גם כיום (למרות התקציב המתדלדל והולך), עד כה ללא תוצאות. בעניין זה אזכיר את משוואת דרייק, המתארת את הסיכוי לקיומן של תרבויות חייזריות טכנולוגיות. מבין שבעת הפרמטרים במשוואה (ראו מילון המונחים בסוף המאמר) יש מידע מהימן רק עבור הפרמטר הראשון (קצב יצירת כוכבים בגלקסיה) והערכה גסה עבור הפרמטר השני (אחוז הכוכבים בעלי כוכבי לכת). כל שאר הפרמטרים קיבלו ערכים שונים מפי אנשים שונים, כל אחד לפי נטיות ליבו ודעתו בעניין קיום חייזרים.
לאחרונה עולה גישה חדשה ל-SETI: חיפוש אופטי בתחום האינפרה-אדום והאור הנראה, בנוסף לתחום הרדיו. כך לדוגמה טלסקופ ה-Terrestrial Planet Finder (TPF), טלסקופ לתחום האינפרה-אדום המתוכנן להשלח לחלל בסביבות 2010 על מנת לגלות כוכבי לכת ארציים חוץ-סולאריים, יכול לשמש גם לגילוי תקשורת אופטית של תרבויות חייזריות.

פוסטר של הסרט ''קונטקט'' (מגע) על-פי ספרו של קארל סאגאן.
בבסיס הסרט תשדורת רדיו מתרבות חייזרית הנקלטת ע''י רדיו-טלסקופ

במאמר זה תוארו השיטות השונות שישמשו את החלליות של העתיד הקרוב על מנת לחפש חיים מחוץ לכדור הארץ. המטרות העיקריות של חלליות אלו הן כוכב הלכת מאדים ואירופה, אחד הירחים של צדק. מדוע דוקא אלה הן המטרות העיקריות? איזה עוד גופים במערכת השמש עשויים להוות מטרה לחיפוש אחר חיים חוץ ארציים? על כך - במאמר הבא.

מילון מונחים

איזוטופ : כל אטום מכיל במרכזו גרעין. גרעין האטום מורכב משני סוגים של חלקיקים: פרוטונים - בעלי מטען חשמלי חיובי ונויטרונים - בעלי מטען חשמלי נייטרלי. לפרוטונים ונויטרונים אותה מאסה, המוגדרת כ-‏1. סביב הגרעין נעים האלקטרונים - חלקיקים בעלי מטען חשמלי שלילי. מספר הפרוטונים קובע את סוג האטום (למשל לאטום מימן פרוטון יחיד ואילו לאטום פחמן 6 פרוטונים). איזוטופים של אטום מסוים הם אטומים בעלי אותו מספר פרוטונים אך בעלי מספר שונה של נויטרונים. כך לדוגמה לאיזוטופ פחמן-‏12 יש 6 פרוטונים ו-‏6 נויטרונים ואילו לאיזוטופ פחמן-‏14 יש 6 פרוטונים ו-‏8 נויטרונים. במקרים רבים אחד או יותר מהאיזוטופים פולט קרינה רדיואקטיבית.

אנזים : מולקולה ביולוגית, לרוב חלבון (ע''ע) אך גם RNA (ע''ע), המזרזת תהליך כימי כלשהו שהיה מתרחש, בלעדיה, בפרק זמן ארוך בהרבה, אם בכלל.

אסטרוביולוגיה : מדע רב תחומי העוסק בחקר החיים ביקום (ראו ''אסטרוביולוגיה: חלק א''')

חומצות אמינו : מולקולות אורגאניות (ע''ע ''כימיה אורגאנית'') פשוטות המשמשות לבניין החלבונים (ע''ע). הביולוגיה הארצית משתמשת בעשרים חומצות אמינו בבניין החלבונים. כל חומצת אמינו מקודדת ע''י שלושה נוקלאוטידים (ע''ע) שונים ברצף ה- DNA (ע''ע) או ה-RNA (ע''ע).

חלבון : מולקולת ענק המורכבת משרשרת של חומצות אמינו (ע''ע). החלבונים הם המולקולות הבונות והמתחזקות את התא החי.

כימיה אורגאנית : כימיה של מולקולות המכילות אטומי פחמן.

משוואת דרייק : משוואה המתארת את הסיכוי לקיומן של תרבויות חייזריות
טכנולוגיות: N=R*fp*ne*fl*fi*fc*L
N : מספר התרבויות החייזריות המתקשרות בזמן נתון. R : הקצב הממוצע של יצירת כוכבים בגלקסיה. fp : אחוז הכוכבים בעלי כוכבי לכת. ne : אחוז מערכות השמש בעלות כוכבי לכת המכילות כוכב לכת היכול לשאת חיים. fl : אחוז כוכבי המסוגלים לשאת חיים, אשר אמנם נושאים חיים. fi : אחוז כוכבי הלכת נושאי החיים הנושאים חיים תבוניים. fc : אחוז כוכבי הלכת הנושאים חיים תבוניים שהנם בעלי תרבויות תבוניות שפיתחו טכנולוגיות תקשורת. L : משך ''זמן החיים'' של תרבות טכנולוגית כזו.

נוגדן : חלבון (ע''ע) המיוצר ע''י תאי-B במערכת החיסון. חלבון זה הוא בעל צורת האות Y. שתי הזרועות מכילות בקצותיהן אתרים לקישור של מולקולה מסוימת, לרוב קטע חלבון קצר. הקישור הוא, לרוב, מאד ספציפי וחזק ביותר. בכל גוף ישנם כמאה מיליון נוגדנים שונים, כאשר כל אחד מהם פועל כנגד מולקולה שונה (רפרטואר זה שונה בין פרטים שונים). כאשר נוגדן נקשר למולקולה מסוימת הוא מסמן אותה להשמדה ע''י מערכת החיסון.

נוקלאוטידים : אבני הבניין של מולקולות ה-DNA (ע''ע) וה-RNA (ע''ע). קיימים מספר נוקלאוטידים שונים, המסומנים באותיות A,T,G,C,U. מולקולות ה-DNA מכילות ATCG ואילו מולקולות ה-RNA מכילות AUCG.

פוטוסינטזה : תהליך ביוכימי הרותם את אנרגיית האור בתחום הנראה. אנרגיה זו משמשת להפיכת מולקולות פחמן דו-חמצני למולקולות סוכרים, בהם יכול התא להשתמש בהמשך ליצירת ATP (ע''ע). תהליך זה מתרחש בכל הצמחים ובצורה פרימיטיבית יותר גם במינים מסוימים של חידקים.

פלאנטולוגיה : מדע המשלב מספר תחומים ועוסק בחקר כוכבי לכת.

פלואורוצנטיה : כאשר מקרינים אור באורך גל מסוים (כלומר צבע מסוים) על מולקולה בעלת תכונות פלואורוצנטיות, פולטת זו אור באורך גל (צבע) שונה מאורך הגל המקורי.

פליאונטולוגיה : מדע העוסק בחקר מאובנים.

שבב DNA : שבב בגודל של כסנטימטר אחד עליו נמצאים כ-‏5000 קטעי DNA (ע''ע) שונים. כאשר מוסיפים לשבב זה דוגמה המכילה מספר רב של רצפים שונים של DNA, רצפים המשלימים לאלה על השבב יקשרו אחד לשני ויגרמו לפליטת אור באותו מקום על השבב. לפי דוגמת האור הנוצרת ניתן לדעת אם היו בדוגמה רצפי DNA משלימים לרצפים על השבב, ואף את זהותם של אלה.

ATP : ר''ת של Adenosine Tri-Phosphate. נוקלאוטיד (ע''ע) המשמש בתא גם כמולקולה לאחסון אנרגיה כימית.

DNA : ר''ת של DeoxyriboNucleic Acid. החומר הגנטי של רוב היצורים החיים על פני כדור הארץ. מולקולות אלה הן שרשראות ארוכות של נוקלאוטידים (ע''ע). גנים הם רצפיDNA המקודדים ל-RNA (ע''ע) ו/או חלבון (ע''ע).

PAHs : ר''ת של Polycyclic Aromatic Hydrocarbon. מולקולות אורגניות מורכבות בצורת טבעות רבות המחוברות ביניהן. למולקולות אלו אין תפקיד ידוע בביולוגיה הארצית, אך הן נמצאו כתוצרי פירוק של חומר אורגאני (בגיל של עשרות ומאות מיליוני שנים). הן נמצאו גם במטאוריטים ובעננים בין-כוכביים.

RNA : ר''ת של RiboNucleic Acid. מולקולה הדומה למולקולת ה-DNA (ע''ע) אך בעלת מבנה כימי שונה מעט. מהווה מולקולת ביניים בתהליך יצירת החלבון (ע''ע). מולקולות אלה הן גם בעלות פעילות אנזימאטית (ע''ע ''אנזים''), ולכן משערים כי הן המולקולות אשר היוו את ראשית החיים (ראו חלק א' בסדרה).

אסטרוביולוגיה: חלק א' - המאמר הקודם בסדרה
אסטרוביולוגיה: חלק ג' - המאמר הבא בסדרה
ספקטרומטר מאסות הסבר כללי
ספקטרומטריית ראמאן
חלליות וייקינג
החללית ביגל 2
מדוע לא זיהו חלליות וייקינג חיים?
חלבון יחודי לנוצות בדינוזאור Shuvuuia Deserti
זיהוי המוגלובין במאובן של טי רקס
אנציקלופדיה לכוכבי-לכת חוץ ארציים
כוכבי-לכת חסרי שמש
פרוייקט SETI מאמר ב-Nature
SETI אופטי ע''י TPF
פרוייקט SETI של החברה הפלאנטרית
מאמר ב-PNAS על מכשירי MOD ו-mCE

חזרה לעמוד הראשי כתוב תגובה

מאמר מרתק! (חדש)
יו שבת, 05/05/2001, שעה 17:35
אם כי עדיין נותרו לי כמה שאלות:
1]לפי מחקרים שנערכו בשנים האחרונות יצורים המבוססים על כימיית סיליקון יהיו אופציה אפשרית בעולמות שטמפרטורת פני
השטח שלהם היא 300 מעלות צלסיוס
ויותר. נכון כי רמת המורכבות של
הגופים הארציים אדירה אך אל לנו
לפקפק ביצירתיות של הטבע ובנוגה
או אף במרקורי או בעולמות דומים
להם סביב שמשות רחוקות מתקיימים
חיים שהם לא פחות מורכבים משלנו
על בסיס צורן. עלייך להביא שאם
הטמפרטורה עולה, התנהגות היסוד
עשויה להשתנות קמעה.
2)האם באחד החלקים יועלו ספקולציות בקשר לצורתם האפשרית של החייזרים?