La suposición de que bioquímica extraterrestre probablemente requiere agua líquida puede parecer muy terrestre. Sin embargo, dadas las posibilidades químicas disponibles en los elementos más abundantes en el universo, incluso un científico extraterrestre con una bioquímica diferente, es probable que una bioquímica de agua como base ocurra en otros lugares del universo - y bien podría ser la base más probable para un ecosistema complejo en el que la vida inteligente se podría desarrollar.
Con la base en lo que sabemos de la vida y la bioquímica, parece probable que un extraterrestre bioquímico tendrá un solvente (como agua ) y una o más unidades elementales de su estructura y función (como el carbono). Los disolventes son importantes para las reacciones químicas, así como el transporte de materiales físicos - y en ambos contextos, así que tener un solvente en su fase líquida parece fundamental.
Podríamos esperar que los disolventes comunes bioquímicamente útiles fueran más probablse que la forma de los elementos más comunes en el universo - hidrógeno, helio, oxígeno, neón, nitrógeno, carbono, silicio, magnesio, hierro y azufre, en ese orden.
Usted probablemente puede olvidarse de helio y neón - gases nobles, que son en gran parte químicamente inertes y sólo rara vez forman compuestos químicos, ninguno de los cuales, obviamente, tienen las propiedades de un solvente. En cuanto a lo que queda, los disolventes polares podrían ser más fácilmente disponibles en grandes cantidades para apoyar una bioquímica. En primer lugar está el agua (H 2 O), a continuación, amoniaco (NH 3 ) y el sulfuro de hidrógeno (H 2 S). Varios solventes no polares también se pueden formar, en particular el metano (CH 4 ). En términos generales, los solventes polares tienen una carga eléctrica débil y pueden disolver la mayoría de las cosas que son solubles en agua, mientras que los solventes no polares no tienen carga y actúan más como los disolventes industriales que conocemos en la Tierra , como la trementina.
Isaac Asimov, que cuando no escribía ciencia ficción era un bioquímico, propuso una bioquímica hipotética en la que los polilípidos (fundamentalmente cadenas de moléculas de grasa) podrían sustituir a las proteínas en el metano (o no polar) disolvente. Se ha sugerido que tal bioquímica podría darse en Titán.
Sin embargo, en la lista de disolventes potencialmente abundantes en el universo, el agua parece ser el mejor candidato para apoyar un ecosistema complejo. Después de todo, es probable que sea el más abundante disolvente universal de todos modos - y se produce en su fase líquida a una temperatura superior a cualquiera de los otros.
Parece razonable suponer que una bioquímica será más dinámica en un ambiente más cálido con más energía disponible para conducir las reacciones bioquímicas. Un entorno tan dinámico es probable que signifique que los organismos pueden crecer y reproducirse (y por lo tanto, evolucionar) mucho más rápido.
El agua también tiene las siguientes ventajas:
• Tiene fuertes vínculos de hidrógeno que le da una fuerte tensión superficial (tres veces la del amoníaco líquido) - que requiere la agregación de los compuestos prebióticos y tal vez el desarrollo de membranas;
• Ser capaz de formar enlaces débiles no covalentes con otros compuestos - que, por ejemplo, apoya la estructura 3D de proteínas en la bioquímica de la Tierra.
• Ser capaz de participar en las reacciones de transporte de electrones (el método clave de la producción de energía en la bioquímica de la Tierra ), mediante la donación de un ión de hidrógeno y su electrón correspondiente.
El fluoruro de hidrógeno (HF) ha sido sugerido como una alternativa estable, solvente, que también podría participar en las reacciones de transporte de electrones - con una fase líquida entre -80 ° C y 20 ° C a una presión de 1 atmósfera (la Tierra, el nivel del mar). Se trata de un rango de temperatura más caliente que el de otros solventes que puedan ser universalmente abundantes, además del agua. Sin embargo el flúor en sí no es un elemento muy abundante y HF, en presencia de agua, se convertirá en ácido fluorhídrico.
H 2 S también puede ser utilizado para las reacciones de transporte de electrones - y es tan utilizado por algunas bacterias quimiosintéticas de la Tierra, así como un líquido que sólo existe en el frío y en temperaturas relativas de un estrecho rango de -90 ° C a -60 ° C a 1 atmósfera .
Estos puntos por lo menos dan más fuerza a que sea el agua líquida la base más probable estadística para el desarrollo de ecosistemas complejos capaces de soportar vida inteligente. Aunque las bioquímicas de otros como base de solvente es muy posible, parece probable que se limiten a ambientes de baja energía fría donde la tasa de desarrollo de la diversidad biológica y la evolución puede ser muy lento.
La única excepción a esta regla podría ser ambientes de alta presión que pueden soportar los otros disolventes en fase líquida a temperaturas más altas (donde, de otro modo existiría como un gas a una presión de 1 atmósfera).
