生命更适合有何不同宇宙地球(生命地球元素更适合宇宙)「生命与地球」

生命更适合有何不同宇宙地球(生命地球元素更适合宇宙)「生命与地球」

2024-08-14 18:38:37 空调知识 0

生命更适合有何不同宇宙地球(生命地球元素更适合宇宙)

你敢相信吗?地球生物都是碳基生命,但是宇宙却更适合硅基生命,那硅基生命究竟是什么呢?和碳基生命又有何不同?人类生活的地球是宇宙中孤独的一颗星球,至少从地球人的视角来看,我们一直在寻找外星生命却不得法,或许我们的寻找思路从一开始就错了,因为我们只着眼于外星球是否有和地球一样的生存环境,比如大气和水资源。
或许外星生命的特质和人类并不一样,甚至是不同于地球生物的硅基生命。
在了解什么是硅基生命之前,我们先来看一下地球的碳基生命是一种怎样的存在。
碳基生命的定义是以碳元素为有机物质基础的生物。
简单地说,就是碳元素是连接其他元素的基础,以碳链连接其他元素构成的各种有机物,形成了组成生命必须的蛋白质、氨基酸、肌肉和骨骼等。
既然构成生命的有机物,都是以碳元素作为基础,那么将这个基础换为地球上较多的硅元素,如果有硅连接的有机物,是不是就可以形成了硅基生命了呢?相比于碳元素,硅元素光在地壳中的含量就达到26.3%,但是碳元素的含量却只有可怜的0.027%,如果从含量的角度硅似乎更有利于生命的存在。
那么要想形成以硅元素为基础的有机物,就要硅的特性能够形成有效的碳链,在一点上硅与碳具有相似性。
作为同一族的两个相似元素,两者的最外层电子数都是4个,在活跃程度上处于适中的状态。
这样就比较容易和氧、氮、氢等元素组合,又不会轻易被打散。
不过硅元素和碳元素也有不同点,就是硅元素相比碳元素在外围又多了一层电子,便更加稳定,以此耐受高温和低温,所以在这一点上硅基生命的耐受力要比约碳基生命强得多。
那么人类发现了硅基生命了吗?答案很显然至少目前没有,人类还没有发现除地球生命以外的生命体,也就不会发现硅基生命的存在,不过这却不妨碍人类对硅基生命的猜测。
硅基生命如果存在,它和碳基生命有何不同,为何不能用地球生命的标准去衡量?关于硅基生命的猜测最早可追溯到1891年,由德国天体物理学家儒略申纳提出。
之所以最早由天文学家提出而不是生物学家提出,或许是只有研究了解外太空的天文学家,才更能相信外星的环境或许会产生和地球不一样的生命。
而研究地球生物的生物学家,可能早已将碳元素组成生命这一前提当作理所应当的了。
不过这一理论猜测,后来受到了英国化学家詹姆斯·雷诺兹的支持。
而且在30年之后,英国遗传学家约翰·霍尔丹甚至在一个小行星上发现了类似生命体的半融化状态硅酸盐。
这说明硅基生物的诞生应该是通过硅酸盐演化而来,那么这样的物质能称为生命吗,在没有水和氧气的外星球,硅基生物如果存在又是如何生存的呢?事实上硅基生物可能既不需要水也不需要氧,对于连组成生命的基本元素都不同的硅基生命来说,不能用人类的眼光和生存标准来衡量,人类赖以生存的氧气和水反而可能是硅基生命的天敌。
通过目前的研究来看,水会破坏硅基组成的有机物长链,也就会威胁硅基生命的生存。
氧气也是同样的道理,硅元素无法与氧形成气体化合物,如果硬要与之相融就会破坏硅基有机物的长链。
所以看似不适合人类或地球生物生存的外星球和太空,因为没有氧气和水,反而更适合硅基生命的存在。
至于硅基生命的食物,也注定是与地球碳基生命有所区别。
首先我们要知道地球生物为什么要“吃”食物,包括植物在内也需要通过土壤吸收养分。
这是因为组成我们生命的最主要元素是碳、以及与之结合的氢和氧等元素,日常的生长和活动就使得这些元素被消耗,所以地球生命需要从外界补充能量,最基础的便是碳水化合物。
因为其中不仅含有碳元素,水中还含有氢氧元素,这样就明确了一点,碳基生物需要补充相同元素的物质作为能量,那么硅基生物也应该是相同道理。
科学家口中的硅基生命如果存在,究竟以什么为食呢,它们又将会出现在哪些最适宜生存的地方?和碳基生命需要补充最基础的碳水化合物,作为能量储存和消耗一样,硅基生命自然也需要补充和生命体相同的物质,所以对于硅基生命来说,通常的食物来源就是硅酸盐,或者其他铁的氧化物等。
不过也有可能存在进化更高级的硅基生命,会以其他更低等级的硅基生物为食,有点类似于地球上的“食肉动物”。
而这样的食物无论是在地球上还是外太空都不缺乏,那么硅基生命如果存在,会生存在哪些地方呢?首先地球表面是不太可能,因为地球表面到处都充满水汽和氧气,甚至连地壳当中都有水分,所以碳基生命如果存在于地球上,一定是以“地心人”或地心生物的形式存在。
人类其实对于地壳以下的地球内部认识很少,只是因为有火山岩浆喷出,而猜测地心应该是高温的岩浆状态,从而判断并不适合生命的生存,但是如果是更加耐高温的硅基生命呢?或许地球的内部就有着不一样的硅基生命存在。
另外一种可能自然就是外星球,就目前人类探知的太阳系几大行星来看,要想有生命可以存在一定是固态的岩石星球,否则生命都没有立足之地。
除地球外还有水星、火星和金星是岩石星球。
不过这三个星球要么高温炎热,要么寒冷干燥,其中金星的温度甚至高达400摄氏度以上,对于人类来说是完全不适合生存的。
但是对于耐高温的硅基生命来说,这些都不算是问题,而且如果硅基生命存在,其细胞会比碳基生命更大,新陈代谢的速度也会变慢,各种行为和活动的速度也会变缓,所以在遥远的外星球上极有可能存在着这样的硅基生物,只是我们要么还没有发现,要门是发现了却将其误认为“石头”一般的存在。
不过直到目前为止一切都是假设,还没有发现硅基生命存在的有利证据,而实验室中企图人造硅基有机物的实验也宣告失败,但是正是不断的猜测和假想才促进了人类科技的进步。