地球与环境

地球是碳基生命的天堂,而宇宙更适合硅基生命

 

对于包括人类在内的所有地球生命而言,地球绝对是一个天堂。

地球拥有适宜的温度、充沛的水资源以及磁场和大气的保护,生命在这样的条件下尽情的繁衍进化。地球是已知的唯一拥有这样得天独厚条件的星球,从概率的角度来说,地球绝对可以称得上是宇宙中的一个传奇,在地球之外,环境对于生命而言而极其恶劣的。

在太阳系之中,除去地球,环境最为宜居的行星就是火星了,然而生命要想在火星上生存几乎是不可能的。火星没有磁场的保护,大气异常稀薄,昼夜温差可以达到200多度,这些都是生命所无法承受的。而地球的另一个邻居金星,其环境就更加恶劣了。

不过,这些地外行星的恶劣环境只是针对于碳基生命而言的。

地球上所有的生命形式都是碳基的,这是为什么呢?因为构成生物的基础是氨基酸,而氨基酸的形成需要氨基和羟基进行连接,而碳元素则在这个连接过程中起到了关键的作用。为什么一定要是碳元素来进行连接呢?

因为氨基酸是一种高分子有机物,是非常复杂的,而复杂的分子形成需要构成原子具有高度的还原性和氧化性,两者缺一不可。这样的条件是非常苛刻的。如果原子的核外电子太多,则会呈现出单纯的氧化性,如果太少,则会呈现还原性,而只有碳原子的核外电子不多不少,正好四个,于是就同时具有了很强的氧化性和还原性。

当然,能够同时呈现很强氧化性和还原性的并不止有碳原子,之所以生命是碳基的,还有另外一个因素。

那就是碳基分子的活性。生物的一切反应都是一种化学作用,包括瞳孔的放大、情感的产生等等,而只有高活性的碳基分子才能够保证这些化学反应的迅速产生,简言之,这就是为什么地球生命都是碳基的。

那么,在地球之外,是否可能存在着以其它元素为基础的生命形式呢?这很难说,如果有,那么就一定是硅基生命了。之所以这样说是因为硅和碳的化学性质极为相似,那么如果硅基生命真的存在,它会是什么样子呢?

硅和碳虽然相似,但也有区别,所以硅基生命必然呈现出和碳基生命截然不同的外观和机能。

首先,碳与氧结合会形成二氧化碳,二氧化碳是一种气体,很容易在呼吸过程中排出体外。而硅和氧结合会生成二氧化硅,这是一种晶体,所以硅基生命的呼吸过程可能与碳基生命完全不同,在想象之中,硅基生命大多会有一个晶体的外观,类似于会移动的水晶石头。

其次,硅比碳的稳定性要强,如更加耐受高温,仅硅氧集合物就能承受300度以上的高温,而碳是不行的。所以碳基生命青睐地球舒适的温度,而硅基生命则更喜欢高温环境。因为对于耐热性好的硅来说,高温能够提升其活性。

硅虽然比碳更加稳定,但却也有弱点,比如怕水。从化学性质来说,硅链在水中无法保持稳定性,所以硅基生命一定是怕水的,而这唯一的劣势在宇宙中却又变成了一种优势。

试想一下,如果一种生命它怕水,喜欢高温,呼吸方式不需要氧气,那么宇宙中可供其生存的星球简直太多了,仅太阳系内的行星、卫星、小行星加起来就数不胜数,而地球这样对于碳基生命来说宜居的星球,对于硅基生命而言反倒成了地狱。从这一点来看,我们倒是希望宇宙中充满了硅基生命,那样,我们就不孤独了,而且对于它们而言,地球只是一颗环境恶劣的地狱行星,所以并不会给我们带来危险。