外星可能存在的硅基生命!远比人类强大,寿命可达百万年

2023年04月28日23:23:04 科学 1413

从150亿年前的宇宙大爆炸,到50亿年前的太阳系生成,到约45亿年前地球出现,到约37亿年前地球上生命的起源。

地球上生命的起源过程是如此的复杂,也是如此的偶然,有人做过一个形象的比喻:

让一只猴子在打字机的键盘上随机选择字母,这个“随机”组成了大英博物馆的所有图书的概率,比地球上产生生命的概率还大。

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但是,我们确实存在,地球上的的确确自然而然地产生了生命,而且产生了一直宇宙中唯一的生命体系——智慧生命人类这一现今宇宙最灿烂的花朵。

生命在地球上的起源是一个奇迹的话,必然会让人遐想这个奇迹是如何产生的,如我们为何也被称之为——

碳基生命

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那为何是碳这种元素构成了我们生命的基础,而不是其他元素呢?

生命的起源

在理论上,生物是不能被限制在任何具体的化学物质范围内的。

英国著名演化生物学家道金斯认为:

生物的基本特征是自我制造,表现为新陈代谢和复制自身,本质上是信息的持久性,也就是说,生物是自然选择塑造的信息。

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在自然界的任何物质,要组成生命必须要具有两个必要条件:

足够稳定,足够复杂。

足够稳定能保证新陈代谢和复制自身的稳定,足够复杂让生命能自我制造演化为不同的形式。

大约46亿年前,银河系的偏心位置,形成了一个巨大的物质圆盘,其中的气体、颗粒等聚集融合形成了太阳,剩下的残留物质形成了行星和小的天体

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其中也包含了我们的原始地球,在月球诞生之后,原始地球受到许多小行星的撞击,通过小行星带来了大量的水,也包括了很多有机分子

此时的地球上大量充满碳、氢、氧、氮等元素,在这些几种元素之中,碳元素和其他不同,碳元素拥有了几个生命产生所需要的特征——能够形成复杂多样的分子。

碳原子根据其化学性质,其四个自由电子的特性,就像人类中的“交际花”,十分的爱勾搭其他元素,也就能够不断地吸引其他元素组成不同的物质,构成复杂多样的分子。

如原始海洋中的二氧化碳或甲烷(CH4),通过各种化学反应成为为甲醛(H2CO),然后甲醛再反应生成一种双碳分子,再慢慢地成为更大的分子,也是生命的基础——糖。

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除了糖之外,海洋里的氮元素也被碳原子勾搭,形成了另外两种重要物质——蛋白质和核酸。

这些反应一切都是随机的,在数亿年的时间内,分子间不断“随机”组合,大约37亿年前,第一个生命从这一切无生命的物质中产生了。

这一种初始生命也继承了碳元素构成物质的特点,让生命能够延续——合适的化学反应速度。

生命的任何特征,如新陈代谢,繁殖和对环境刺激的反应都需要依靠化学反应来完成。

如猎豹的飞速追逐猎物、变色龙改变体表颜色,细胞快速地分裂和演化。

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这些反应实际上都是由生物体内的化学反应来支撑,化学反应的速度很大程度决定了生物的演化速度,而基于碳元素构成的分子极具活性,能够保证化学反应能够及时地进行,应对地球上环境可能出现的演变。

基于碳元素的生命体,在几十亿年之间不同的机缘巧合下,在概率几乎接近于0的情况下演化成为我们现今的所有动植物。

但是,通过元素周期表我们知道,与碳元素性质相同的元素也有,如硅。

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硅作为与碳同一周期的元素,性质与碳极其相似,理论上来说也能够演化出硅基生物,为什么没有出现呢?

外星可能存在硅基生物?

基于硅元素的特质,硅基生物是被设想过的。

1891年,德国化学家Julius Scheiner描述了硅基生命的可能性。

很多科幻作家也假设想过外星有硅基生物的存在。

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以撒·阿西莫夫在其著作《并非我们所知:论生命的化学形式》中也列举出——

以氟化硅酮为介质的氟化硅酮生物。

也如科幻作家迪金森就想象过硅基生物:

“这是一种徜徉在硅基植物丛中的硅基生物,这种生物体的结构件可能是被类似玻璃纤维的丝线串在一起,精巧甚至透明的结构。”

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硅基生物在理论上是能够存在的,可是并不是在地球上,早期的地球上拥有大量的氧元素,当碳作为地球生命体的时候,碳能够与氧原子产生氧化,生成二氧化碳气体,气体很容易排出体外。

硅就不同了,在早期地球如果真的产生硅基生物,那么它与氧气的反应将会成为固体——

如玻璃和沙子。

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与此同时,硅化合物的反应速度比碳化合物慢许多,其演化的速度将会放慢很多,很可能无法应对地球快速的环境改变。

基于硅元素的缺陷,如果宇宙中真的存在硅基生命,那么硅基生命依存的环境只有两个方向——

极其炎热或者极其寒冷。

对于硅基生物来说,高温和低温下的活性将会更好,也能避免自身的缺陷。

基于硅产生的分子能够在高温和低温下稳定生活,所需的温度大概是——

零下100度或者零上250度。

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二氧化硅在极高或者极低的温度下变为液态或者气态可以排出体内,如果不使用氧气呼吸的情况下只能够借助硅酮,而硅酮的稳定温度也是在零下100摄氏度到零上250摄氏度之间,

与此同时,硅基生物的分子活性就算在高温下也会比碳基生物低不少,也就代表他们的动作极其缓慢。

假设我们真的观测到一个硅基生物,他们的寿命会极其漫长,长达百万年,可能一个转身的动作就需要消耗我们时间观念中的几个月或者几年,在我们的眼里他们是静态的,而在他们的眼中人类的寿命只有“一瞬间”,几乎无法交流。

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结语

以人类的科技来说,我们对生命和智慧的认知还是存在局限性。

我们无法否定一种其他生命基础产生的可能性,就像在概率学上来说碳基生物的演化就是一个“不可能事件”。

对于“生命”的定义在现在的生物学上也没有达成共识,或许在未来我们会发现一种由于其他物质构成生命基础的“生物”也不一定。

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