Warum es kein Siliziumleben geben kann

[Lichtbringer]

So, jetzt lasst euch vom Chemiker mal ein paar Takte zur Möglichkeit von Siliziumlebewesen erzählen. Wenn man nur über ein Schulwissen an Chemie verfügt, könnte man annehmen, es könnte außer kohlenstoffbasiertem Leben auch welches auf Siliziumbasis geben. (Ist nicht arrogant gemeint, niemand kann alles wissen.) Deshalb kommt es in der Science-Fiction häufig vor.
Aus der Sicht der heutigen Erkenntnisse ist das jedoch alles Unfug. Es kann kein Siliziumleben geben. Dafür gibt es drei gute Gründe:

1) Silizium bildet komplexe Kettenmoleküle nur bei relativ tiefen Temperaturen. Da die Reaktionskinetik (die Lehre der Geschwindigkeiten chemischer Reaktionen) uns jedoch lehrt, dass die Geschwindigkeit einer Reaktion exponentiell mit der Temperatur zusammenhängt, wäre die Chemie bei solchen Temperaturen so langsam, dass die Dinge, die wir an einem Tag machen, einen Siliziummenschen länger beschäftigen würden, als das Universum alt ist.

2) Silizium ist extrem oxophil. Das heißt, es verbindet sich sehr gerne mit Sauerstoff. Leider ist Sauerstoff nach Wasserstoff und Helium das dritthäufigste Element im Universum. Deshalb reagiert alles Silizium, das zur Verfügung stünde, sofort zur Kieselsäure (SiO2, auch Silikat genannt) und ist damit de facto weg. Silikat wieder auszulösen und zur größeren Verbindungen aufzubauen ist praktisch unmöglich ohne Aufwand zu betreiben, der in der Natur einfach nicht vorkommt. (Flusssäure oder Hochspannungschemie)
Und wenn man das geschafft hat, muss man jeden Sauerstoff von den Lebensmolekülen abhalten, weil er diese sonst sofort wieder zerstören würde. Doch wie gesagt, da er das dritthäufigste Element im Universum ist, dürfte dies unmöglich sein.

3) Selbst wenn dies möglich wäre, braucht man für ein Lebewesen immer noch ein Lösungsmittel, damit ein Stoffaustausch gewährleistet ist. Dafür kann aber kein Wasser verwendet werden, denn H2O enthält ja ein Sauerstoffatom und das reicht völlig, um jede lebensfähige Siliziumverbindug zur Kieselsäure zu hydratisieren.

Also, lieber Leto, es kann leider wirklich kein Siliziumleben geben. Diese Annahme wird auch durch alle Beobachtungen gestützt. Nicht nur ist Silizium auf diesem Planeten viel häufiger als Kohlenstoff und das Leben hier basiert dennoch auf letzterem, auch im All können wir jede Menge komplexer Kohlenstoffverbindugen finden, während wir von Silizium immer nur das Silikat beobachten.

Noch irgendwelche Fragen?
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Denn die einen sind im Dunkeln
und die andern sind im Licht
und man siehet die im Lichte,
die im Dunkeln sieht man nicht.

[Spartacus Leto]

[narziss]

[boule-de-neige]

[Lichtbringer]

Also, da Wasser nach H2 das zweithäufigste Molekül im Universum ist (Helium bildet ja keine Verbindungen), wird es schwer, einen Planeten ohne zu finden. Selbst wennn also ein anderes Lösungsmittel verwendet würde, müsste man das Wasser immer noch akiv aus dem System heraushalten, denn es wäre eben ein tödliches Gift für Siliziumlebewesen.

Sauerstoff in der Atmosphäre ist sogar sehr unwahrscheinlich, weil er ein sehr reaktives Gas ist. (Deshalb will man im All nach Ozon O3 suchen, weil es ein klarer Beweis für Photosynthese und damit für Leben wäre.) Aber das Problem ist eben noch viel elementarer. Im Wortsinne, denn man muss nicht das Gas Sauerstoff abhalten, sondern das Element Sauerstoff. Die allermeisten Oxide (wie Wasser oder Eisenoxid) werden von Silizium gespalten und es entsteht Silikat. Man bräuchte also keine sauerstofffreie Atmosphäre, sondern einen sauerstofffreien Planeten. Aber da Sauerstoff ein so häufiges Element ist...

Außerdem würde das das Problem mit der Reaktionsgeschwindigkeit nicht lösen. Es mag nicht so schrecklich klingen, wie langsam dieses Leben wäre, aber man muss sich vor Augen führen, dass eine so geringen Geschwindigkeit dafür sorgt, dass solches Leben nicht nur langsam ist, sondern überhaupt nicht existiert. Wenn sich ein einzelliger Organismus nur alle paar Millionen Jahre teilt, dann ist es beliebig unwahrscheinlich, dass er die äußeren Einflüsse überhaupt lange genug überlebt, um sich fortzupflanzen.
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[boule-de-neige]

[rk72]

Deine Argumente sich durchaus schlüssig und dem will ich nicht wiederrechen. Allerdings behauptest du indirekt, daß es im Universum keine Sauerstoff und Wasserfreien Planeten gibt.

Ich hab mich damit einfach zu wenig beschäftigt um hier mitzureden. Das einzige was ich mal gehört haben ist, daß es neben Leben auf Kohlenstoffbasis nur noch auf Silikonbasis geben könnte. Es geht hier also weniger drum ob es welches gibt oder geben wird, sondern nur theoretisch geben könnte.

Allerdings bin ich nicht deiner Meinung, daß es unmöglich ist, da die nötigen Planeten fehlen. Es gibt genug Planeten auf denen entweder kein Wasser gibt oder es nur im gefrorenem Zustand gibt. Somit besteht auch die Gefahr nicht. Auch spricht keiner ernsthaft vom intelligentem Leben. Einfache Formen sind auch Leben.

[Lichtbringer]

Jetzt diskutiere ich schon mit zwei Datas...

Das würde ich niemals behaupten. In der Tat wissen wir von Planeten, die ausschließlich aus Wasserstoff und Helium bestehen. So eine Art möchte-gern-Sterne, die es nicht einmal zum braunen Zwerg geschafft haben. Aber darauf gibt es auch kein Silizium.

Im Kosmos entstehen alle Elemente jenseits von Helium durch Kernfusion in den Sternen. Leider ist Silizium (Ordnungszahl 14) schwerer als Sauerstoff (Ordnungszahl 8). Daher enthält jedes System, in dem Silizium entsteht, bereits große Mengen Sauerstoff. Um einen sauerstofffreien Planeten zu bekommen, der dennoch Silizium enthält, benötigt man also einen Mechanismus, die diese beiden irgendwie von einander trennt. Ein solcher Mechanismus ist nictht bekannt.

Ob es rein theoretisch Leben aus Siliziumbasis geben kann, weiß ich auch nicht. Aber wenn es Siliziumleben geben sollte, dann wird es wohl künstlich erschaffen worden sein.
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[AdvocatusDiaboli]

Aliens aus Säure und Silizium

[boule-de-neige]

[Lichtbringer]

Ich bin anderer Meinung als der Forscher. Selbst wenn dort Siliziumverbindugen entstehen könnten, was alles andere als sicher ist und Biochemiker sind auch nicht gerade Experten für Siliziumchemie, dann ist bereits die angegebene Temperatur unschön.
-180 °C sind eben schon das Problem. Siehe ganz oben auf dieser Seite.

Wir können die Rechnung ja mal durchführen:
Nach Arrhenius gilt für die Geschiwndigkeit einer Reaktion: k = A * exp(-deltaE/RT)
Darus folgt: k(T1)/K(T2)=exp(R*T1/deltaE)/exp(R*T2/deltaE)=exp(R*(T1-T2)/deltaE)

Für deltaE = 20 J/mol: k(25 °C)/k(-180 °C)=exp((R*205 K)/20 J/mol)=1,03 * 10^37

Ein Siliziumtag entspricht somit 1,03 * 10^37 Kohlenstofftagen, was 2,82 * 10^34 mal dem Alter des Universums entspricht.
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[PataPata]

[Peter H.]

Schad dass Kohlenstoff gegenüber Silizium das "Oberwasser" inne hat, sonst gäb`s lauter Sandmännchen/weibchen und zwar keine bloß ideelllen, sondern regelrecht materialisierte. Wenn da einem jemand nicht passte, schwups könnte man ihn oder sie zertreten. Wäre ja vielleicht nicht schlecht. Nach ner Weile könnten ja dann einzelne Figuren wieder zusammengeformt werden.

P.S. E.T. A. Hoffmann wäre natürlich um seine Geschichte ("Sandmann") betrogen worden.

[Bynaus]

Da wir kohlenstoffbasiert sind, ist anzunehmen, dass das meiste - zumindest das meiste intelligente - Leben im Universum ebenfalls kohlenstoffbasiert ist.

Ich glaube, wenn wir erst Mal mehr über das Leben im Universum wissen, werden wir überrascht sein, wie vielfältig es ist. Aber Siliziumwesen dürften wohl doch extrem selben sein - denkbar sind vielleicht Lebewesen, die Silizium sehr viel stärker in ihre Körperchemie involvieren als die Lebewesen der Erde, aber die Genetik wird wohl schon auf Kohlenstoff beruhen.

Nur etwas:

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Mal als blutiger Laie gefragt:
Wie ist eigentlich die Definition von "Leben".
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[nocquae]

[Argáiþ]

Ich würde sagen, seriös ist es, eine Informationsverfielfachung durch RNA und DNA zu Grunde zu legen. Dann hätte man jedenfalls eine sichere Definitionsgrundlage für evolutionär entstandenes Leben auf der Erde.

Ferner ist aber die Frage, ob jede Form von Intelligenz als Leben anzusehen ist, wie etwa eine künstliche Intelligenz, die von mir aus auch noch einen androiden Körper hat. Ich denke, dass man das bisher noch ausschließen sollte, da man sonst zu schnell Gefahr läuft, das Leben mit selbstorganisierenden Systemen gleichzusetzen. Sollte man tatsächlich auf etwas Außerirdisches Treffen, das selbstorganisiert ist und sich in etwa so verhält, wie irdische Organismen, aber über keinerlei Erbinformation verfügt, dann hat man ein großes Problem und man ist fast (?) gezwungen, die besagte Gleichsetzung zu vollziehen. Dann wären aber auch schon Konvektionsszellen in einem Kochtopf eine primitive Form von Leben und man müsste sich von der gängigen Vorstellung völlig verabschieden, also alle klassischen funktionalen Aspekte des Lebens auf der Erde wären als Definitionsgrundlage obsolet.