- Я полностью согласен с доктором Наглом, - сказал он. - Что-то случилось со мной за эту неделю. Я вижу, что то же самое произошло с большинством из вас. К сорока годам средний физик, видимо, приобретает способность инстинктивно отклонять всё, что не соответствует известным ему законам естествознания. Затем мы становимся руководителями факультетов, а те, кто моложе нас, продолжают исследования и используют информацию, на которую наше поколение не обращало внимания, и делают открытия, мимо которых мы прошли. Мы как бы воздвигаем плотины в своих умах, или, если угодно, строим там шлюзы, через которые течёт вся масса сведений о физической вселенной. По мере того как мы стараемся и становимся всё более умудрёнными, мы закрываем ворота шлюзов настолько, что уже ничто новое не может попасть в наш мозг.
Рэймонд Джоунс. Уровень шума.
В этом тексте будут все наработки по конструированию альтернативной биохимии и затем - физиологии. Которая могла бы появиться в условиях, отличных от земных в любой степени. Главный вопрос всей науки: «Что, если?».
Пример – общество из двух разных биологических видов, условно названных мной для романтики феями и фуриями.
Пункт 1. Физиология фурий и фей с миром Имеофеф.
1. Вместо ДНК и РНК - плотные терпеновые молекулы, Терпеновая Информационная Цепь (ТИЦ). Стабилизировала замещением атомов водорода бензольными кольцами на кончиках молекулы ТИЦ. Замещение и «размещение» управляется не имеющими земного аналога ферментами, бензолтрансферазами. Копируется благодаря ферменту ТИЦ-кописинтаза – он проходил по молекуле ТИЦ и производит сразу 4 копии, что позволяет клетке делиться на 5 клеток-потомков, не на 2, как на Земле. Вообще, изначально вся жизнь на планете радиальная, пятилучевая во всех отношениях, билатеральная симметрия появились позже радиальной, как и семипалость основных позвоночных.
2. Нет свободно плавающих «земных» рибосом, они все - часть фермента, по функции аналогичного ДНК-зависимой РНК-полимеразы (II). Клетки «прокариотичны», ядро не появилось за ненадобностью.
3. В их клетках нет ядра, ТИЦ находятся в пузырьках, в объёме всей клетки.
4. ЦПМ состоит не из фосфолипидного бислоя, а из пронизанного разнообразными белковыми канальцами монослоя фторпарафинов, синтезируемых из метана особым ферментом без земного аналога, парафинсинтазой. Кислая среда и атомы металлов, замещающие посредством не имеющих аналогов на Земле металлотрансфераз часть атомов водорода, стабилизирует их – чистые парафины мало стабильны в воде как структурный элемент.
5. Реакция фтора с водородом в сверхмалой концентрации обеспечивает всю клетку всей необходимой энергией, вместо цикла АТФ и аналогичных веществ (NADP). Поэтому они используют сами оксиды молибдена и хрома с алюминием для структурных элементов тела от клеточных стенок до зубов и костей. Скелет состоит из фторуглеродов (примитивные клеточные стенки и оболочки примитивных многоклеточных), которые у более продвинутых вроде фей и фурий превращаются в углеродное волокно, как в некоторых протезах у людей. Фторид кислорода - также материал для образования фторидов металлов для структурных частей организмов и фторводорода для метаболизма. Также в клетках имеется большое количество антифризов, что не даёт образовываться кристаллам люда, и организм при заморозке может сохранить остаточную активность на манер земной ледяной рыбы-белокровки.
6. Фтор и водород в микроколичествах – в больших фтор ядовит для всего живого - хранятся в организме в виде пастообразных или даже жидких металлогидридов и фторидов в разных клетках и тканях во избежание избыточной реакции между ними. Они очень медленно разрушаемы ферментами по мере надобности, заменяя этим «земные» липиды и все углеводы.
Собственно фтор в микроконцентрациях (2-5 пг/л) стал вырабатываться из-за его низкой концентрацией в окружабщем мире экстремофильной микрофлорой как эффективное защитное вещество от хищников микромира, погубив их всех. В это же самое время остальным жителям планеты пришлось по аналогии с «кислородной катастрофой» за 15 миллионов земных лет адаптировать его к своему метаболизму. Замена гиперметилированной белковой основе - аналога ДНК - 27 «буквами» генного «алфавита» на «54-буквенную версию» ТИЦ (сравните с 4 «буквами» ДНК, насколько ничтожен и эволюционно слаб генный код землян на фоне этой красоты!), а также появление новых комплексов из новых же ферментов без земного аналога – эволюционный итог именно этого процесса.
Ещё одно отличие биохимии фей и фурий от земной: если протеины на Земле состоят из 22 аминокислот, то жители этой планеты имеют их 68. Плюс у них они ещё и в рацемической форме, а не только в левовращающей форме, что усложняет их с точки зрения биохимии и делают в этом адаптивнее земных орагнизмов.
7. Среда организма очень кислая, на уровне концентрированной лимонной кислоты и ниже (pH = 2,12), что теперь делает нуклеиновые кислоты нестабильными против устойчивых к кислой среде терпенов. Потому ДНК и нуклеиновые кислоты вообще и не прижились: среда клетки была кислой изначально, с самого появления жизни из-за смещения химического равновесия на всей планете в кислую сторону. Это дало сильную предадаптацию для 24 % жизни планеты пережить «фторную катастрофу».
8. Фотосинтез у местных растений аналогичен земному, но из-за эффективной энзимной борьбы с избыточной ионизацией цитоплазмы он стал более эффективен благодаря «работе» с рентгеновскими квантами и специализированными уже для такого излучения ферментами, что исключает «земную» нужду в большой площади поверхности. Получаемый радиолизом без ненужного при таком уровне ИО кислородоотнимающим комплексом водород идёт вместо «земной» реакции с NADP на образование фторводорода, который с фторидами щелочноземельных металлов (любых) даёт стандартную буферную систему.
9. Кислород попадает в кровь и переносится ей аналогично земным организмам, соединяется с фтором и даёт энергию вместо цикла Кребса и гликолиза, но выдыхается вместо углекислоты тетрафторид углерода. Так выходят избытки фтора - во избежание взрыва или самосгорания - в опасной концентрации. У фей общий пигмент-переносчик, аналог гемоглобина и гемоцианина, хромовый, ядовито-зелёный, а у фурий - тёмно-бурый и часто чёрный на основе оксида марганца. Фторирование кислорода - ещё один источник энергии для организма, дыхание всё основано на нём. Углекислота при дыхании у фауны, в отличие от активных и отличающихся по химии организмов-редуцентов, не образуется вовсе, только при работе пищеварительных ферментов в момент питания.
10. Размножение сугубо бесполое благодаря агрессивной и мутагенной химической среде, внешне похоже на партеногенез. Далее (это получилось уже после развития биоинженерии) в обиход вошло сочетание частиц крови и выращивание потомства из комбинации крови фурий и фей в любом количестве. Гибриды стали большинством быстро. С тех же пор биологически бессмертны и благодаря биоинженерии едят любую пищу. Разная биохимия им больше не барьер.
11. Разум с появлением биоинженерии коллективный у фурий благодаря киберимплантам, а у фей благодаря живым аналогам. Он включается на 10-15 минут в сутки (исходно сутки на их родной планете около 27 земных часов) и решает глобальные вопросы. Работает по принципу «знает и умеет один — знают и умеют все». Всё прочее время разум индивидуален. Вмешательство в разум и беспокойство спящих особей и занимающихся любовью неприемлем ещё со стадии вроде хомо эргастеров, а запрет на причинение друг другу вреда, даже морального и случайного, «необходимого» в плане военных потерь, зашит изначально благодаря биоинженерии.
12. Все феи и фурии занимаются научными опытами без исключения, потому прогресс быстрее человеческого в сотни раз. Доминирует синтетическое мышление.
13. Всё тело фей и фурий после введения биоинженерии по всему объёму полно организмов-симбионтов всех форм и размеров, а у фурий больше микроскопическими роботами впридачу. Функции их самые разнообразные, защитные и усилители регенерации в первую очередь, как и усилители всех параметров организма, поэтому физически убить фею или фурию со всеми симбионтами даже перемалыванием через мясорубку до жидкого фарша не получится, лишь испепелением при полном разрушении всех её клеток. До биоинженерии регенерация была на уровне морской звезды, вопреки предрассудкам довольно сложного организма (амбулакральная система и аристотелев фонарь морских ежей чего стоят!).
14. Планета значительно холоднее Земли – температура по Цельсию, от +5 на экваторе до -50 на полюсах. Смена времён года значительно из-за наклона оси вращения на 50 градусов к плоскости орбиты. Однако «фторная катастрофа» стала вскоре для выживших «фторной революцией» - значительная экзотермия окисления и гидрирования фтора позволяет всему живому на планете быть истинно гомойотермными, даже простым бактериям, что отличает жизнь от земной кардинально. Как и то, что замещённые мембранные парафины в клетках делают поверхность тела всех организмов планеты водоотталкивающей: любой высохнет за минуту, едва выйдёт из воды, как земной гусь. И инфракрасное зрении вкупе к оптическому как норма жизни всей планеты.
15. Отдельные летали физиологии, внешности и анатомии:
· Рост фурий до 3 метров, исходно растут всю жизнь (пожизненный рост и смерть от времени почти остановили, как и феи). Их кожа тёмно-синяя в яркую голубую «жилку», при ранах новая кожа в месте ранения вся ярко-голубая и темнеет со временем. Шрамов у фей и фурий не бывает. Волосы фурий всегда чёрные с красной жилкой, а глаза красные, как эмалевая краска (пигмент), зрачки треугольные и сокращаются «сужением» сторон, а не уменьшением диаметра. На пальцах, по семь на каждой руке и ноге, плюс имеется пяточная шпора, как у петуха. На всех их пальцах по три фаланги, а также есть острые с внутренней стороны, как бритва, почти чёрные блестящие когти. Зубы видом и остротой аналогичны когтям, с кровостоками, числом до 48, а челюсти открываются на 90 градусов. Не потеют, теплоотдача осуществляется через дыхание.
· Феи же ростом с человека или чуть выше, волосы прямые, часто в разводах цвета кожи или золотистые с разводами цвета кожи же. Глаза и волосы всегда белые благодаря пигменту, не имеющему земного аналога. Зрачки круглое. Но сужаются в форме пятидесятиконечной «звёздочки». Их кожа всегда «пегая», а именно золотистая с серебряными разводами, уникальными на манер отпечатков пальцев, по семь на каждой руке. Но. В отличие от людей и фурий, у них по 4 фаланги на всех пальцах. И четвёртая, когтевая, откидывается на внешнюю сторону пальца при необходимости. Когти на всех пальцах острые лишь на конце, как
