今天和大家來聊聊外星生命,你們一定都聽說過外星生命,但你知道到底如何來定義『外星生命』這四個字嗎?例如,外星生命是什麼形狀的,由什麼組成,最重要的,外星人一定是和人類長得差不多嗎?外星人又一定是看得見嗎?我們來看下英國第一位宇航員海倫·沙曼是如何來回答這個問題的。
英國首位宇航員:海倫·沙曼沙曼說,外星人這個話題沒什麼好爭議的,因為『這是毋庸置疑的,外星人絕對存在,然後她問了一個很有意思的問題,她說我就想知道:『外星人它們會像你和我一樣,由碳和氮組成嗎?可能不是吧。
他們可能現在就在這裡,問題是我們為什麼看不到他們,因為外星人的存在不一定是肉體可見的,所以他們可能就在你的身邊,不過是你看不見而已』
沙曼所說的這種,我們人類看不見的但卻的確存在的生命,在天體生物學裡叫做『影子生物圈』。
影子生物圈是美國科羅拉多大學的卡羅爾·克萊蘭及雪萊·科普利提出的假說,指的是存在於地球但不同於已知生物理論的生命形式。
它們之所以沒被發現,是因為我們探索生物世界用的是傳統的生物化學方法。
簡而言之,她們倆認為,我們有沒有可能把這個世界的生命存在的形式看得太狹隘了,難道巖石裡就一定沒有生命嗎?難道所有生命都必須呼吸氧氣嗎?影子生物圈裡大家討論比較多的是清漆沙漠裡的一些令人難以解釋的巖畫。
對於影子生物圈,赫特福德郡大學天體生物學家和首席技術官薩曼莎·羅爾夫曾寫過一篇非常火爆的文章:標題是外星人是否就在我們身邊,不過我們看不見而已。
羅爾夫認為,這樣的生命將存在於『影子生物圈』中。
她說,我的意思不是外星人是幽靈,而是可能具有不同生物化學特征的未被發現的生物。
這意味著人類無法研究甚至注意到它們,因為它們超出了我們的理解范圍。
她說,每當人類談到尋找太空生命這個話題時,其實你都沒想好,到底什麼是生命?到底如何來定義生命?你可能會覺得,我一看就知道這個東西有沒有生命,簡單來說就是,具有生命的東西,就是這個東西是能繁殖下一代的。
那麼問題就來了,羅爾夫說,3D打印機也可以再生出一個打印機,你絕對不會因此就說3D打印機是具有生命的;騾子是馬和驢雜交的動物,但騾子本身是不能繁衍生殖的,你會說騾子是沒有生命的嗎?不,我們仍舊認為騾子是有生命的。
所以用能否繁衍生殖顯然沒法定義『生命』這個概念,所以對於地球上的生命的定義並沒有我們想象的那麼簡單。
羅爾夫說,你可能沒法相信,關於地球上的生命有100多種定義,在生物科學家沒辦法,最後也隻能折中的說法,采取將生命描述為『一個能夠實現達爾文進化的自我維持的化學系統』。
羅爾夫說,如果在聊到地球上的生命都是如此難以去精準定義,那麼在聊到地外生命這個話題時,如何定義外星生命就更是一個巨大的問題,我們總是將自己的大腦局限在對地球的認識上,局限在以人類為中心的生活形態概念上,當我們想到外星人時,我們經常會描繪出一個類人生物。
但是我們正在尋找的外星生命可能都不是人形的。
問題就來了,那麼為什麼我們人類沒有找到它呢?羅爾夫說,我們研究微觀世界的方式有限,因為在實驗室中隻能培養一小部分微生物。
這可能意味著確實有許多我們還沒有發現的生命形式。
現在,我們確實能夠對無法培養的微生物菌株的DNA進行測序,但問題是科學家現在隻能檢測到那些包含DNA的生命。
但是,對於那些不包含DNA的微生物,也有可能是生命嗎?羅爾夫說如果找到這樣的生物圈,科學界也不確定是否應該將這樣的微生物稱為外星生命。
因為它們可能已經在地球上生存很久很久了,管它們叫外星生命合適嗎如果是外星生命,其起源來自哪裡?這將會對地球生命有什麼樣的影響?等等。
羅爾夫說,在天體生物學家們中,現在一種流行的替代生物化學的建議是有的生命可能是基於矽而不是碳而存在。
這個觀點其實是有道理的,因為地球上約有90%由矽,鐵,鎂和氧組成,這意味著有很多東西可以創造潛在的生命。
關於是否會有生命誕生於矽的基礎之上,像很多話題一樣,也存在著支持派和反對派,反對派認為,碳可用於許多功能,例如構建細胞壁,但矽卻難得多。
它的長鏈分子的穩定性要差得多,構建細胞壁的可能性很小,而且常見的矽化合物《例如二氧化矽》在地表溫度下通常為固體,並且不溶於水,而且有太多的被鎖在巖石中。
所以反對派認為以矽為基礎存在生命的可能性不大。
那麼支持派是怎麼說的呢?支持派科學家認為,大自然的適應能力是非常強的,地球上以矽為基礎的生命不是沒有可能性。
幾年前,加州理工學院的科學家設法繁殖出一種細菌蛋白質,該蛋白質與矽形成了鍵,從而使矽有了生命。
因此,盡管矽與碳相比不具有韌性,但它或許可以找到組裝成活生物體的方法。
羅爾夫說,當涉及到太空中的其他地方,例如土星的衛星土衛六或環繞其他恒星運行的行星時,我們當然不能排除以矽為生命的可能性。
為了找到它,我們必須以某種方式在地球生物學框外思考,例如,地球人需要呼吸氧氣才能生存,但是外星人可能根本是不需要氧氣的。
因為其實我們人類賴以生存的氧氣在宇宙中並不常見,大概隻占約占宇宙普通質量的0.1%。
而氫《92%》和氦《7%》則要多得多,許多行星,包括木星和土星等行星大多是由這些元素構成的。
地球上有不需要氧氣也可以存在的動物嗎?在2010年以前,生物學家會告訴你,不可能,氧氣對於地球上百萬種的動物物種的生命是至關重要的,然而2010年,一組生物學家在地球上最為極端的環境的地方,地中海的底部發現了的一種不需要氧氣也能維續生命的動物,這種動物隸屬於鎧甲動物門,雌雄同體,有頭,嘴和消化系統,沒有循環系統和內分泌系統。
當年的這項發現令生物學家感嘆:看來我們的生物課本要重新改寫了。
地球上存在可以無氧呼吸的動物;科學家們也曾經對大腸桿菌《一種在許多動物,包括人類在內臟中發現的細菌》和普通酵母菌《一種用於烘烤面包和釀造啤酒的真菌》進行了研究,試圖觀察它們是否可以生活在不同的環境中。
結果是這類微生物可以在沒有氧氣的情況下生存,並且將其放入裝有純氫或純氦的燒瓶中時,它們的生長速度雖然比平時慢,但是這些微生物可以完全在沒有氧氣的情況下仍舊維持生命,那麼那些我們不知道的地外生命也完全有這個可能性。
如果有一天我們真的發現了地外生命,或許我們會突然醒悟,我們對生命二字的理解或許太狹隘了。
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