外星生命是硅基的吗?地球对硅基生命来说可能如"地狱星球"一般

外星生命是硅基的吗?地球对硅基生命来说可能如"地狱星球"一般


自化学尤其是分子生物学快速发展以来,人类逐渐得知地球上一切生命形态和物种,无一例外是由25种化学元素构成的,一个典型的生物细胞,例如人体细胞的总质量,其中的96%主要是65%的氧、18%的碳、10%的氢和3%的氮这4类主要元素构成,余下的则由微量元素构成,例如钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁和铁等,或许你会立马提出质疑,人体总质量中氧元素占据了很大一部分,人类不应当是以氧为基础的生命形态吗?为何人类不称其为氧基生命,反而将自身命名为碳基生命呢?

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你知道吗?包括人类在内的所有地球生命,活体细胞中氧元素多数是以水的形式存在水分子中的,然而,对细胞结构及功能起到了至关重要的作用却是另外一种元素碳,因此人类指出地球生命均以碳元素为基础,故而称其为碳基生命,至此,也引出出了一个最关键的问题,为什么生命选择了碳元素,而没有选择其它元素呢?想要了解这一问题的答案,我们需要进入粒子尺度下观察碳元素的特征。

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但凡懂得一些化学知识的小伙伴们都知道,分子中的原子都是通过化学键相互连接在一起的,所谓化学键是指一种粒子之间的吸引力,它能够令原子、分子透过这一作用组成人类宏观尺度下可视的物质,不得不说,宇宙是一个神秘莫测的空间,它坐拥了不计其数的神奇事物,其中最为奇妙的当数生命,值得注意的是,这不是人类身为生命体的自吹自擂,或许你可以试想一下,一堆无机物是在怎样的情况下,在几率极低的随机坍缩组合中诞出首个生命形式,最令人诧异的是无论多么简单的生命形式,它的复杂程度始终远超宇宙间的其它事物,有趣的是地球上的生命形式是多种多样、物种也是极其庞杂繁复的,但从本质上来说,所有生命皆源于一个共同的基础,即碳元素,也就是说一切生命均为碳基生命,人类、动植物,就连微生物也是如此。

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如此看来,这一现象有力的证明了地球上的生命是同源的,理论上来说,它们在地球上出现后都经历了漫长的进化,才有了如今的面貌,也令网友们十分好奇,既然地球上的生命均为碳基生命,这是否意味着所有的生命形式都必须为碳基生命呢?目前为止科学家们在探索外星生命时均以碳基生命的诞生及生存条件为依据,然而不可否认的是,碳基生命并非一定是生命的唯一组成形式,那么除碳基生命以外,还有可能会出现哪些截然不同的生命形式呢?想必此时,大多数人们最先想到的是科幻作品中的常客:硅基生命。

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毕竟外星生命是科幻作品中不可或缺的角色,为了将它们与地球生命进行较好的区分,大多数科幻作者们会亲切的将其描述为硅基生命,也令不少网友感到困惑,硅基生命是否有可能真实存在呢?首先答案是肯定的,倘若我们将碳基生命与硅基生命进行比较,你会发现在元素周期表中,碳与硅的位置极为接近,与碳元素相同的是硅元素同样可以组成长链和聚合物,如此看来,两者均具备了生命形成的基础条件,值得注意的是由于硅的化学性质相对来说更为复杂,因此它可形成的化合物仅能为杂链高分子化合物,这意味着硅基生命的代谢方式也将比碳基生命的代谢方式更为复杂,所以我们在科幻作品中看到的外星人的形象均比人类复杂得多。

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你知道吗?地球上最早的生命从水里诞生的,既然人类与地球上的生物一样均为碳基生命,科学家们在宇宙中寻找地外生命时,也始终以地球为蓝本,认为外星生物可能也属于碳基生命,令人诧异的是近些年以来,随着诸多新的概念被人类相继提及,从而导致部分观念认为宇宙中的生命形式应当也是多种多样的,以人类为代表的碳基生命或许仅是最低级的生命形式,真正意义上的高等生物很可能属于硅基生命。

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所谓硅基生命是指生物分子构成中主要为硅骨架,它们的核心为硅、硼、磷等元素,值得注意的是它们的体内无需蛋白质和DNA,也不需要呼吸氧气,它们的生活环境也显得异常极端和复杂,显然这是人类无法想象的、危险的特殊环境,除此之外人类还发现,硅基生命普遍生活在高温环境中,它们的形态并非人们想象中的动物亦或是人形,它们看上去理应如同一堆亮晶晶的玻璃一般,令人费解的是为什么人类会认为它们比碳基生命高级?这是因为硅基生命还存在另一种形态,即人工智能,这说明人类奋力探索的地外文明,很可能是一群智能机器。

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此刻人类不由感叹地球生命诞生这一奇迹,与此同时人类也将诧异有机物的形成,从米勒尤列实验证明了有机化合物的出现是一个大概率事件后,人类得知无机物能够轻而易举地合成有机物,该过程中甚至无需任何神秘力量的介入,虽然有机化合物与无机化合物最本质的区别在于前者的基础构架更为简单,但它的种类却异常丰富,并且具有极强的延展性,值得注意的是仅有具备这些,它才可以让生命任意构建自己的世界,以此满足生命过程的各种需求,所以生命应当由有机物组成。

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你知道吗?要想满足有机化合物这一特征,需要拥有一个善于连接其它原子的核心原子,要知道,碳原子能够形成4个化学键是因为它是自然界中最擅于"交朋友"的原子,且十分符合这一现象的要求,虽然硅原子也能形成4个化学键,但它却无法如同碳原子一般形成二价键甚至是三价键,值得注意的是这一特性使得碳原子能够两两结合,从而产生一条以碳原子为骨架、结构稳定的长链,该长链甚至可以首尾相连形成闭环,进一步增加碳基分子的多样性,显然硅基分子不具备这一能力。

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实际上,碳原子还存在一个巨大的优点,即碳原子与其它原子结合所需的能量,远远小于硅原子与其它原子结合时所需的能量,令人诧异的是碳原子依靠闪电提供的能量就可形成化学键,这一点在缺乏催化剂的地球"原始汤"中是一个十分关键的优势,正因如此,人类相继指出宇宙中的生命应当属于碳基生命,因为硅基生命很难存在,故而地球选择了仅占地壳总质量0.05%的碳原子作为组建生命的原材料,而非含量至少比碳多了100倍的硅。

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再者倘若硅基生命真的存在,它们很可能是以氟或甲烷为介质的生物,也就是说如果人类发现可以爬形且有生命的石头,它很可能是人类寻找的硅基生命,地球上的硅藻,虽然其外表有着坚硬的二氧化硅,遗憾的是它的生命形态依然属于碳基生命,如此看来,人类眼里美丽无比的地球,对它们来说很可能如同"地狱星球"一般,不适合硅基生命的生存,因为地球生命所需的氧气对硅基生命来说等同于致命的毒气,对此,小伙伴们是如何看待的?欢迎在评论区下方留言,感谢观看本期内容,我们下期再见

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页面更新:2024-05-12

标签:化学键   地球   生命   有机化合物   有机物   科幻   原子   诧异   星球   形态   地狱   宇宙   元素   分子   形式   人类   生物   旅游

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