奇怪姿勢(shì)漲知識(shí) 2022-06-06 19:21 四川
優(yōu)質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)作者
綜述
在構(gòu)成生命必要的28種元素中,碳元素毫無(wú)疑問(wèn)占據(jù)主導(dǎo)地位;正是因?yàn)槿绱?,地球上的生命形式也被稱為“碳基生命”。
可能很對(duì)人對(duì)這一說(shuō)法感到奇怪,因?yàn)楦鶕?jù)生物學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn),生命體內(nèi)氧元素含量最高,占據(jù)全部元素比例的65%,而碳元素含量?jī)H有18%,這樣說(shuō)來(lái),地球生命應(yīng)該叫“氧基生命”才是,可現(xiàn)實(shí)卻恰恰相反。
這是因?yàn)樯w內(nèi)氧元素并不是以單質(zhì)形式存在的,它與氫元素一起組成了水,屬于能量而非基礎(chǔ)架構(gòu)。
但在碳元素之外,科學(xué)家認(rèn)為宇宙中應(yīng)該還存在一種硅基生命,它們和碳基生命到底有什么區(qū)別呢?
生命誕生的基本條件
在茫茫宇宙中,地球能夠誕生生命是一件概率極低的事情。
盡管生命的誕生條件并不復(fù)雜,要有合適的溫度、要有液態(tài)水和穩(wěn)定的大氣環(huán)境;可以說(shuō)只要有星球滿足這三大基本要素,就能通過(guò)足夠長(zhǎng)的的時(shí)間來(lái)進(jìn)化,從無(wú)機(jī)物到有機(jī)物,再?gòu)挠袡C(jī)物到生物。
可就是這看似簡(jiǎn)單的要素,幾乎排除了銀河系中99.99%的行星天體,它們都不滿足誕生生命的條件,至少以現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)下我們無(wú)法觀測(cè)到其他生命的存在。
科學(xué)家認(rèn)為以前火星也具備誕生生命的前兩大條件,但后來(lái)由于其運(yùn)行軌道的改變,導(dǎo)致火星表面被高溫籠罩,水分蒸發(fā),生命誕生的可能也就此消散。
在整個(gè)太陽(yáng)系中,唯有地球具備生命誕生的基本條件。
我們這里有充足的光和熱,有海洋、有陸地;生命起始于海洋,從無(wú)機(jī)小分子形成有機(jī)小分子、有機(jī)小分子發(fā)展成有機(jī)大分子、有機(jī)大分子組成多分子體系、最后多分子體系構(gòu)成原始生命。
在生命形成的全過(guò)程中,各類(lèi)元素是必不可少的。
現(xiàn)代科學(xué)發(fā)現(xiàn):不管是哪種生命或生命形態(tài),全都是由25種元素構(gòu)成,無(wú)一例外。而這其中占核心因素的是碳元素,所以地球生命也被稱為“碳基生命”。
碳基生命的形成很有意思,在高中時(shí)我們學(xué)過(guò)“化學(xué)鍵”的概念,原子構(gòu)成分子、分子形成生命,而這原子都是通過(guò)化學(xué)鍵連接在一起的。
不過(guò)每個(gè)基本原子擁有的化學(xué)鏈各不相同,像氫原子最多只有一個(gè)化學(xué)鍵,所以它只能連接一個(gè)原子;
很多人好奇為何地球選擇了碳基生命,這是因?yàn)榈厍蛏闲纬傻囊刂荒転樘蓟男纬蓜?chuàng)造條件。
如果是其他生命形式,勢(shì)必需要更多的元素構(gòu)成,而且還要保證其架構(gòu)能在當(dāng)前環(huán)境中生存下去,這并不是一件容易事情。
硅基生命表現(xiàn)形式
這也就是說(shuō),除了碳基生命外,地球上是可能擁有其他生命形式的,只是這種生命形式與碳基生命生活在不同的空間,或者說(shuō)是兩種世界,因此碳基生命無(wú)法感知到其他生命形式的存在。
但僅僅以生命構(gòu)成條件來(lái)看,科學(xué)家認(rèn)為除了碳基生命外,宇宙中也可能存在一種硅基生命。
為什么一定會(huì)是硅基生命呢?這是因?yàn)樵谠刂芷诒砩咸己凸璧幕瘜W(xué)性質(zhì)非常相似,如果碳元素能夠形成生命,硅元素說(shuō)不定也可能。
但二者還是有一定差別,構(gòu)成生命的基礎(chǔ)元素不同,生命的表現(xiàn)形式也不同。
那硅基生命是什么模樣呢?科學(xué)家發(fā)現(xiàn):碳基生命體內(nèi)的碳元素能和大氣中的氧氣結(jié)合形成二氧化碳,由于二氧化碳是氣體,所以可以很容易被排出體外。
但硅基生命在接觸氧氣后會(huì)形成二氧化硅,這是玻璃的主要成分,它是固體,很難排出體外。
所以說(shuō)如果硅基生命真實(shí)存在,那它的呼吸方式與碳基生命一定不同,或者說(shuō)它們根本就不需要呼吸。這對(duì)碳基生命來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直是難以想象的事情。
很大程度上氧氣限制了碳基生命的發(fā)展上限,因?yàn)橛钪嬷惺菦](méi)有氧氣的,這意味著我們無(wú)法在廣袤的宇宙中生存,只能借助氧氣設(shè)備才能觸及那片領(lǐng)域。
但硅基生命卻不同,它們可以自由自在翱翔宇宙,它們的身體能量無(wú)需氧氣來(lái)提供,自然也不用承受氧氣帶來(lái)的傷害。由于二氧化硅是玻璃的主要材質(zhì),所以在很多科幻作品中,我們對(duì)硅基生命的假象都是一種玻璃材質(zhì)的生物。
硅基生命的外表可能覆蓋一層厚厚的晶體,如果非要用一句話來(lái)形容,那硅基生命就是一個(gè)會(huì)移動(dòng)的水晶。
硅元素要比碳元素有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),它們可以承受極高的溫度;硅基生命對(duì)高溫有著異于常人的喜愛(ài),因?yàn)楦邷啬軌蛱岣吖柙氐幕钚?,它們依靠高溫?lái)補(bǔ)充能量也未曾可知。
結(jié)語(yǔ)
簡(jiǎn)而言之,如果硅基生命真實(shí)存在,那它們一定是超越了碳基文明之上的更高級(jí)生命形式。我們做不到的事情在硅基生命看來(lái)就是小菜一碟,它們擁有百萬(wàn)年的生命,就是不知道生命延續(xù)方式如何。
不過(guò)硅基生命也有缺點(diǎn),硅元素沒(méi)法在水中保持穩(wěn)定性,這意味著水是硅基生命的克星,不過(guò)恒星中并沒(méi)有水源,而且那里溫度極高,是它們喜歡的生存環(huán)境。
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