Waarom Is Water Zo Essentieel Voor Het Leven?

{h1}

Watermoleculen zijn essentieel voor het functioneren van de meeste bekende levensvormen vanwege de unieke chemische eigenschappen van water, zeggen onderzoekers.

Water. Het wordt overal op aarde gevonden, van de poolijskappen tot stomende geisers. En waar water op deze planeet stroomt, je kunt er zeker van zijn om het leven te vinden.

"Wanneer we hier op aarde water vinden - of het nu over met ijs bedekte meren gaat, of het nu om diepzee hydrothermale bronnen gaat, of het droge dorre woestijnen zijn - als er water is, hebben we microben gevonden die een manier hebben gevonden om een daar wonen, "zei Brian Glazer, een oceanograaf aan de Universiteit van Hawaï in Manoa, die astrobiologie heeft gestudeerd.

Dat is waarom NASA's motto in de jacht op buitenaards leven "het water volgde".

Gisteren (28 september) kondigden NASA-wetenschappers aan dat ze het op Mars hadden gevonden: Donkere strepen die wetenschappers al meer dan een decennium seizoensgebonden hebben waargenomen in beelden van de Rode Planeet zijn tekenen van stromend water, suggereert nieuw onderzoek. Hoewel de zouthoudende stromingen te vol kunnen zijn met op chloor gebaseerde zouten om het leven te ondersteunen, verhogen ze de kans dat Mars op dit moment leven kan hebben, aldus de onderzoekers. [In foto's: loopt water op Mars?]

Maar waarom is water zo belangrijk voor het leven? En kunnen er andere ingrediënten zijn die ook het perfecte recept vormen voor het leven op andere planeten?

Het blijkt dat verschillende chemische eigenschappen van water het onmisbaar maken voor levende wezens. Niet alleen kan water bijna alles oplossen, maar het is ook een van de weinige materialen die kunnen bestaan ​​als vaste stof, vloeistof en gas binnen een relatief smal temperatuurbereik.

Stromende leven

In wezen gebruikt al het leven op aarde een membraan dat het organisme van zijn omgeving scheidt. Om in leven te blijven, neemt het organisme belangrijke materialen mee voor het maken van energie, terwijl giftige stoffen zoals afvalproducten worden afgevoerd.

In dit opzicht is water essentieel omdat het een vloeistof is bij aardachtige temperaturen. Omdat het stroomt, biedt water een efficiënte manier om stoffen van een cel naar de omgeving van de cel over te brengen. Daarentegen is het afleiden van energie van een vaste stof een veel moeilijker vooruitzicht (hoewel er microben zijn die steen eten), zei Glazer.

Maar het andere deel van de vergelijking - dat water dingen in en uit de cel kan voeren - heeft te maken met de unieke chemische configuratie van water.

Het eenvoudige watermolecuul bestaat uit twee waterstofatomen gebonden aan een zuurstofatoom.

"De manier waarop ze met elkaar verbonden zijn, maakt water tot een prachtig universeel oplosmiddel", wat betekent dat bijna elke stof kan oplossen in water, vertelde Glazer aan WordsSideKick.com.

Dat komt omdat het molecuul polariteit heeft, wat betekent dat de waterstofatomen de neiging hebben aan één kant van het molecuul te klonteren, waardoor een positief gebied ontstaat, terwijl het zuurstofuiteinde een negatieve lading heeft. Het positieve waterstofuiteinde neigt om negatieve ionen aan te trekken (of atomen met een extra elektron in de buitenste schil), terwijl het negatieve gebied lokt in positieve ionen (waarbij één van hun elektronen is afgestroopt).

Water, met zijn verbazingwekkende oplossende eigenschappen, is het perfecte medium voor het doorlaten van stoffen, zoals fosfaten of calciumionen, in en uit een cel.

Fasen van water

Een ander kenmerk van water is dat het kan werken als een vaste stof, vloeistof en gas binnen het temperatuurbereik dat op aarde voorkomt. Andere moleculen die zijn geïdentificeerd als goede kandidaten voor het ondersteunen van het leven hebben de neiging om vloeibaar te zijn bij temperaturen of druk die onherbergzaam zouden zijn voor de meeste bekende levensvormen, zei Glazer. [5 Mars-mythen en misvattingen]

"Water is echt op die goede plek," zei Glazer.

Het feit dat water zich in alle drie de fasen kan bevinden in een relatief klein drukgebied, biedt veel kansen voor het leven om te floreren, voegde hij eraan toe.

"Alle drie de [waterstanden] beschikbaar op onze planeet creëren deze echt nette verscheidenheid aan habitats en microklimaten," zei Glazer.

Bijvoorbeeld, bevroren ijs kan worden gevonden in gletsjers die door bergen snijden, terwijl waterdamp de atmosfeer helpt te verwarmen, zei Glazer.

Waterige bakermat van het leven

Water kan meer dan een vloeistof zijn om de essentiële processen van het leven te vergemakkelijken - het kan ook de beschermende wieg zijn geweest die de bouwstenen van het leven naar de aarde bracht, zei Ralf Kaiser, een fysisch-experimentele chemicus aan de Universiteit van Hawaï in Manoa, die onderzoekservaring in de astrochemie.

Een theorie over hoe het leven op aarde ontstond, panspermia genaamd, poneert dat ijzige kometen de aarde worden ingeslagen, met kleine organische moleculen die de voorlopers van het leven vormden. Maar reizen door de ruimte is een moeilijke reis, met bestraffende niveaus van straling die normaal die delicate moleculen zouden degraderen, zei Kaiser.

In zijn vaste vorm had water echter een manier kunnen bieden om die moleculen tegen straling te beschermen, speculeerde Kasier.

"Een mogelijkheid is dat omdat de bouwstenen in het water bevroren zijn, het een beschermende mantel eromheen heeft die geleverd kan worden," vertelde Kaiser aan WordsSideKick.com.

Accepteer enkele vervangingen

Natuurlijk, terwijl water cruciaal is voor het leven op onze thuisplaneet, kunnen er levensvormen zijn die niet conform zijn met het Earthling-spelboek.

Wetenschappers kijken ook naar andere vloeistoffen die een vergelijkbare rol kunnen spelen als universeel oplosmiddel en transportmedium. Sommige van de toppers zijn ammonia en methaan, zei Chris McKay, een astrobioloog bij het NASA Ames Research Center in Moffett Field, Californië.Ammoniak is, net als water, een poolmolecuul dat relatief veel voorkomt in het universum, maar wetenschappers hebben nergens in het zonnestelsel grote ammoniakmassa's gevonden, zei McKay.

Methaan is niet polair, maar het kan veel andere stoffen oplossen. In tegenstelling tot water wordt methaan echter alleen bij zeer lage temperaturen vloeibaar - bij een koude minus van 296 graden Fahrenheit (minus 182 graden Celsius).

"We weten dat er grote meren zijn met vloeibaar methaan en ethaan op Titan," vertelde een van de manen van Saturn, live aan McKay in een e-mail. "Dus er is grote interesse is de vraag of het leven kan vloeibare methaan / ethaan gebruiken."

Volg Tia Ghose op tjilpenen Google+. Volgen WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: De voordelen van Alkaline Water / alkalinewater.nl.




Onderzoek


Time-Lapse Foto'S Tonen Dramatische Erosie Van De Kust Van Alaska
Time-Lapse Foto'S Tonen Dramatische Erosie Van De Kust Van Alaska

Vulkanen Barsten Los Onder Arctisch Ijs
Vulkanen Barsten Los Onder Arctisch Ijs

Science Nieuws


Autopsie Toont Waarom Beroemde Patiënt Zich Niet Kon Herinneren
Autopsie Toont Waarom Beroemde Patiënt Zich Niet Kon Herinneren

Family Matters: Close Ties Boost Men'S Mental Health
Family Matters: Close Ties Boost Men'S Mental Health

Naps Kunnen Ervoor Zorgen Dat Onze Hersenen Dingen Onthouden Die Nooit Zijn Gebeurd
Naps Kunnen Ervoor Zorgen Dat Onze Hersenen Dingen Onthouden Die Nooit Zijn Gebeurd

Yippee Yi Yo: Study Onthult Physics Of Lassos
Yippee Yi Yo: Study Onthult Physics Of Lassos

Wat Is Het Verschil Tussen Een Kikker En Een Pad?
Wat Is Het Verschil Tussen Een Kikker En Een Pad?

WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com