天体生物学与外展杂志

抽象的

生物圈能量化

Budding E、Gündüz G、Ozel ME 和 Demircan O

我们讨论与生命过程的起源和发展有关的物理模型，特别关注从非常简单的起点开始，系统能量和复杂性的不断增长。为了接近陆地上可识别的生命形式，我们提到了一个由以下元素组成的分子（“ABC”）过程：A——一种可以暂时储存局部能量过剩的分子结构；B——一种催化剂，利用局部能量过剩，也可以催化自身，并以少量略有不同的形式出现，涉及不同的反应步骤；C——一种一次性工具分子，可协助和调节 A 和 B 分子对（时间依赖的）局部能量源的响应。这种局部能量源在 ABC 系统之外，我们认为它是太阳光子（或来自类似太阳的恒星的类似通量）。
我们表明，该系统可以从非常简单的起点发展为逐渐高度调节、充满活力和复杂响应的生物圈，呈指数级增长；尽管净增长率非常低。我们注意到，由此暗示的固有不稳定性可能与德雷克方程的“低 L”解有关。我们考虑了太阳系其他行星或其他地方的外部区域发生类似过程的可能性。我们概述了针对该模型原理的一些可能的观察检验。