vand, og specifikt flydende vand, anses for så vigtigt for livets skabelse og næring, at få forskere underholder muligheden for liv, der findes på verdener uden det. Søgningen efter liv uden for jorden af organisationer som NASA koger ofte ned til en simpel strategi: “følg vandet”.
så hvorfor er vand så vigtigt? Godt, der er flere grunde, men de afhænger alle af vandets unikke kemiske egenskaber. Kemikaliet kendt som H20 er et simpelt molekyle sammensat af to små positivt ladede hydrogenatomer og et stort, negativt ladet iltatom. Dette giver hvert molekyle og selve stoffet det, der kaldes ‘polaritet’.
de modsatte ladninger betyder, at de forskellige bits af nærliggende vandmolekyler klæber til hinanden, men det betyder også, at vand interagerer med de ladede elementer i andre molekyler, hvilket ofte hjælper med at bryde dem fra hinanden og opløse dem.
for at de tusinder af kemiske reaktioner, der foregår i vores celler, skal ske hurtigt og effektivt, skal de involverede molekyler være i stand til at blande frit – de skal opløses i noget. Vand er så godt til at opløse stoffer, at det er kendt som det ‘universelle opløsningsmiddel’. Mens andre stoffer har samme opløsningsevne som vand, har de ikke dets kemiske stabilitet og dets evne til at neutralisere stærke syrer og baser.
vandets polaritet hjælper også dannelsen af de delikate membraner, der indkapsler alle levende celler. I vand, særlige fedtstoffer kaldet lipider linje op med deres vand-elskende ender vender udad og vand-hadende ender vender indad, danner en kontinuerlig, men fleksibel to-lags film, ligesom ydersiden af en sæbeboble. Disse lipidmembraner spiller en grundlæggende rolle i at holde livets kompleksitet koncentreret et sted og skabe individuelle enheder adskilt fra hinanden og deres miljø.
vandets polaritet hjælper også vandmolekyler med at holde sig til hinanden, hvilket giver vand en anden nyttig egenskab kaldet samhørighed. Dette betyder, at vand trækkes gennem meget tynde rør, selv mod tyngdekraften, hvilket gør det muligt for vand at strømme hundreder af meter fra jorden til toppen af høje træer. H20 hjælper også med at transportere næringsstoffer, rense affald væk og giver pres for strukturel støtte.
noget andet? Ah ja: fotosyntese, processen i planter, der skaber sukker fra sollys, og som skaber den mad, der fodrer hele planetens fødekæde, kræver – du gættede det – vand.
faktisk er der så mange grunde til, at vand er afgørende for livet, at hele bøger er dedikeret til det.
kunne der være mærkelige livsformer derude, der ikke kræver vand? Selvfølgelig – det er muligt, at der er liv så anderledes end Vores på jorden, at vi ikke engang kan forestille os, hvordan det fungerer. Men det forekommer meget sandsynligt, at hvis der er liv derude, vil det have brug for et opløsningsmiddel til at smøre de kemiske processer, der skaber energi, bevægelse og replikation. Og vi kender intet andet stof, der gør det halvt så godt som vand.
vandets betydning som et støttende basisstof førte til, at den nobelprisvindende biolog Albert von sent-Gyurrgyi beskrev det som livets “matrice, mor og medium”, mens videnskabsforfatteren og fysikeren Philip Ball skrev dette om biologi: “du kunne tilgives for at konkludere, at emnet handler om proteiner og gener, legemliggjort i DNA. Men dette er kun en form for stenografi; for biologi handler virkelig om interaktioner mellem sådanne molekyler i og med vand.”
- Hvad betyder det, hvis en eksoplanet er ‘beboelig’?
- hvorfor flyder is på vand?
- Hvorfor knækker isterninger, når du lægger dem i vand?
- Hvorfor får rindende vand mig brug for toilettet?