地球与环境

地球是“碳基生物”的乐园,但宇宙更适合硅基

 

地球上有很多种生物。生命存在于天空、海洋、大陆,甚至地下深处。为了适应不同的环境,生物进化出了各种“特殊能力”,比如可以放电。鱼类、携带毒素的昆虫或蛇类、能适应各种极端环境的“水熊虫”等等。

从根本上讲,地球上的所有生物都属于“碳基生命”,即以碳为有机物基础的生命。碳和水是形成碳基生命的基本条件。所有这些生物都属于碳基生命,因为我们起源于一个共同的祖先。


一开始,“有机物”一词的概念是指“只能由生物产生的物质”。在随后的研究探索中,科学家们发现有机物可以通过化学手段合成,而不仅限于生物生产。有机物是生命的基本物质。生命中的各种基本元素都是有机物。目前的有机物一定是含碳化合物。这就是“碳基生物”名称的由来。

到目前为止,人类还没有发现任何碳基生物认为的生命形式。也许这是因为人类还没有发现外星生命。目前人类在寻找宇宙中其他生命行星的时候,总是喜欢关注一些与地球相似的行星,并认为与地球环境相似的行星有更高的生育概率生活。


其实这个观点是不正确的。理论上,宇宙中可能存在多种生命形式,比如科幻小说中经常提到的“硅基生命”或“磷基生命”。 “还有‘硼基生命’,宇宙那么大,很可能其他星球上的生命并不以碳为核心元素,其他化学元素也有可能塑造复杂的生命形式。


如果硅基生命存在,它们可能不需要呼吸氧气,而是二氧化碳或二氧化硫。同时,硅基生命的新陈代谢比我们的要长。通常,描述的是基于硅的生命。为了生活在某种极端环境中,身体结构类似于矿石的寿命。

然而,在随后的研究中,科学家们指出,如果将硅作为生命的基本元素,其热稳定性和化学稳定性较差,元素连接能力较差。因此,宇宙中诞生硅基生命的概率非常低,但在某些情况下是有可能的,只是硅基生命的进化潜力较弱。相反,“硼基生命”和“磷基生命”可能更可靠。


值得注意的是,未来人类创造的人工智能不能属于“硅基生命”,因为这种人造生物虽然可以与外界交换信息,但不会像往常一样正常作为生物。这种无机物的代谢,严格来说并不是硅基生命。

硼的连接能力仅次于碳,具有比碳更高的多样性。磷的稳定性和多样性仅次于碳和硼。因此,理论上,“硼基生命”“磷基生命”和“磷基生命”都可能存在。这些生物需要一个与碳基生物完全不同的环境。因此,人类未来可能会在一个陌生的星球上发现陌生的生命。


在宇宙中,大多数行星的环境都是严酷、高温、高压和缺氧的,比如太阳系中的“金星”。过去金星的环境可能没有现在那么糟糕,但是由于太阳系的宜居带随着金星的运动,金星的温度越来越高,温室效应已经进入无限恶化的循环。科学家认为,在接下来的十亿年里,地球可能会变得像金星一样,不再适合生命存在。

但是这样的高温星球非常适合硅基生命的存在,所以宇宙中的环境更适合硅基生物,因为硅和硅化合物的耐高温性非常强好的。生命,虽然这些生命会面临很多问题,但它们不会像地球上的碳基生物一样,离不开稳定的环境和温度。宇宙中的大多数行星都适合硅基生命。


外星生命是什么样的?它们的元素组成与地球上的生物相同吗?我们没有答案。或许只有在几千年甚至几万年之后,人类的技术才足以离开太阳系,探索更多的恒星系,才能得到准确的答案。

从理论上讲,生命的存在形式可能比我们想象的要多。除了具有实体的实体如碳基生物或硅基生物外,还可能存在纯能量生命,也可能以电波的形式或以信息状态存在的生物,并在宇宙中人类未知的领域,比如暗能量和暗物质,也可能存在着超出人类想象的生命形式。


总之,宇宙是巨大的,生命不仅限于地球上的生命形式。外星生物的外观和生活环境很可能与地球有很大不同。