地球上的外星人你看到了吗?也许它们是未知的生命形式

作者:任天来源:腾讯新闻发布时间:2020-02-14

硅基生命会是新的生命形式吗 ?

  据国外媒体报道,我们很容易辨别什么是生命,它们会移动、生长、进食、排泄和繁殖。在生物学上,认识生命也很简单,研究人员经常使用缩写“MRSGREN”来描述它们,代表着运动(movement)、呼吸(respiration)、敏感性(sensitivity)、生长(growth)、繁殖(reproduction)、排泄(excretion)和营养(nutrition)。

  但我们当中可能生活着一些无法被发现的外星生命形式。这有可能吗?

  虽然生命很容易被认知,但对其进行定义却是出了名的困难。科学家和哲学家为此争论了几个世纪,甚至几千年。举例来说,一个3D打印机可以复制自己,但我们不会称它为活物。另一方面,骡子的不育众所周知,但我们决不会说它不是生命。

  由于争论过多,以至于有关生命的定义竟达到100多种。有一个(尚不完美的)定义是将生命描述成“一个能够自我维持的化学系统,能够适应达尔文式的演化”,这适用于我们想要描述的许多情况。

  定义的缺失是在太空中寻找生命的一大问题。这不同于“当我们看到它的时候,我们就会知道它”。无法定义生命意味着我们将自己对生命的想象,局限于以地球为中心,甚至可能以人类为中心。当我们想到外星人时,经常会联想到类人生物,而我们正在寻找的智能生命不一定与人类相似。

  我们所不知道的生命

  很多人坚信外星人的存在,他们会像你和我一样,由碳和氮组成的吗?也许不是。有可能他们现在就在这里,只是我们看不到他们。

  这样的生命将存在于一个“影子生物圈”中。这并不是指幽灵王国,而是指可能存在不同生物化学性质,但还未被发现的生物。这意味着我们无法了解甚至注意到它们,因为它们超出了我们的理解范围。假设这种生命存在,那么其所处的影子生物圈很可能是微观的。

  那我们为什么还没找到它们呢?事实上,我们研究微观世界的方法很有限,只有一小部分微生物可以在实验室里培养。这表明可能真的有许多我们尚未发现的生命形式。我们现在确实有能力对不可培养的微生物菌株的DNA进行测序,但这只能探测到已知的生命,即包含DNA的生命。

  然而,如果我们发现了这样的“影子生物圈”,那是否应该称其为“外星生物”?这取决于外星生物到底是指“来自外星”还是仅仅是“陌生生物”。

  硅基生命

  一个关于外星生命的流行观点是,这些生命的生物化学特性可能是以硅为基础,而不是碳。即使从地球中心主义的观点来看,这种说法也是有道理的。地球上大约90%的物质是由硅、铁、镁和氧组成的,意味着有很多东西可以用来打造潜在的生命形式。

  硅和碳类似,也具有4个可以和其他原子成键的电子。硅更重,有14个质子(质子与中子构成原子核),而碳原子核有6个质子。碳可以形成强大的双键和三键,形成长链,从而实现许多生命功能,比如建造细胞壁。相比之下,硅的情况要困难得多。它很难形成牢固的化学键,所以长链分子的稳定性要差得多。

  更重要的是,常见的硅化合物,如二氧化硅,在陆地温度下通常是固体,不溶于水。相比之下,二氧化碳是高度可溶的,碳也更为灵活,能提供更多的分子可能性。

  地球生命与地球的整体成分构成有根本的不同。另一个反对硅基影子生物圈的理由是,有太多的硅被锁在岩石里。事实上,地球生命的化学组成与太阳的化学组成有近似相关性,生物中98%的原子由氢、氧和碳组成。因此,如果地球上存在可行的硅生命形式,它们可能已经在其他地方进化出来了。

  尽管如此,还是有一些论据支持地球上存在硅基生命。大自然具有很强的适应性。几年前,加州理工学院的科学家成功培育出一种细菌蛋白质,这种蛋白质能与硅结合,本质上是赋予了硅生命。因此,尽管与碳相比,硅不够灵活,但它可能会找到方法组装成生物体,也有可能和碳结合在一起。

  当涉及到太空中的其他地方,如土星的卫星“泰坦”(土卫六)或围绕其他恒星运行的行星时,我们当然不能排除硅基生命存在的可能性。为了找到它们,我们必须以某种方式跳出陆地生物学的框框,找到识别新型生命形式的方法。这些生命形式与碳基生命形式有着根本的不同。和加州理工学院的研究人员一样,其他科学家也在进行大量的实验,以测试这些不一样的生物化学。

  尽管许多人相信宇宙的其他地方存在生命,但我们没有证据证明这一点。因此,重要的是要将所有生命都看作是宝贵的,不管其大小、数量或位置。地球支持着宇宙中唯一已知的生命。因此,无论太阳系或宇宙其他地方的生命形式如何,我们都必须确保它们免受有害的污染——无论它们更接近地球生命,还是完全陌生的外星生命。

  那么外星人有可能就在我们中间吗?我们还没有遇到一种拥有太空穿越技术的生命。但是,确实有证据表明,以碳为基础的生命分子可以通过陨石到达地球。因此,我们当然不能排除地球上存在更多陌生生命形式的可能性。

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