任何生命形式都可能存在,这么说对吗?地球上为何全是碳基生命?
宇宙中最为有趣的存在就是生命,而地球是宇宙中已知的唯一拥有生命的星球,在这个星球之上,生命全部是以碳作为基础的,所以我们也将地球生命称之为碳基生命。
正是因为地球上所有的生命形式都是以碳作为基础,所以我们可以在任何两种不同的生命形式身上找到相似的地方。地球生命是如此,那么是不是代表宇宙中所有的生命形式都只能如此呢?具体一点来讲,是不是所有的生命形式都只能以碳作为基础?是不是任何环境之下都有生命存在的可能呢?首先我们就要来看看,为什么所有的地球生命都是碳基的,这当然不会是一个巧合。生命的基础是什么呢?生命的基础就是DNA和蛋白质,而DNA和蛋白质都是长链分子,然而并不是所有的原子都能够作为长链分子形成的基础。而碳就可以。
碳原子可以同时与四个原子形成化学键,具有很好的化学多样性,这就为一个生命体的复杂生物化学反应打下了基础。
对于碳基生命而言,只需要水就可以作为生物分子的溶剂,而水的液态温区达到了100摄氏度,也就是说在0摄氏度到100摄氏度之间,水都是以液态形式存在的,这就使得生命出现的条件变得不那么苛刻了,另一方面这也就规定了,一个星球要想诞生碳基生命就必须要存在液态水,所以我们在寻找外星生命的时候,也总是以一个星球上是否存在液态水为一个重要的筛选因素。
在已知的地外星球中,没有一颗星球拥有如地球一般完美的宜居环境,这恐怕也是至今没有发现外星生命的重要原因之一,不过宇宙之大,无奇不有,难道宇宙中所有的生命都只能是碳基的呢?都需要如地球一般的宜居环境吗?会不会有些生命并不是以碳作为基础,所需要的生存环境也与地球截然不同?
这种可能性当然是存在的,科学家们就设想过很多碳基生命以外的生命形式,经常提及的就有硅基生命和氨基生命。
硅基生命和碳基生命具有很多相似的特点,因为硅本身就有着与碳相似的化学性质,不过要以硅为基础形成生命,可能要比碳困难一些,因为硅原子本身较大,不容易形成双键,而且硅的化学性质不如碳活跃,这就对生物化学反应的多样性产生了限制。
当然了,硅基生命不如碳基生命,这只是针对地球环境而言的,如果真的存在着硅基生命,它必然有着与碳基生命所需截然不同的生存环境,比如一些碳基生命无法适应的高温星球,可能恰恰会成为硅基生命的天堂。
除了硅基生命,氨基生命也常被提及,而要想形成氨基生命也不是一件容易的事情,一个重要的限制因素就是生物分子溶剂。
氨基生命是无法用水作为生物分子溶剂的,它们需要的是液氨,而液氨的液态温区只有44摄氏度左右,也就是从零下77摄氏度到零下33.42摄氏度之间,液氨才能保持液态,这就对一个星球的温度和压力有着比较苛刻的要求了,不过还是那句话,宇宙之大,也许就有哪个星球,它的条件恰恰非常适合氨基生命存在呢。
虽然宇宙之中可能存在着碳基生命以外的生命形式,但并不是说任何环境之下都有可能存在生命,比如像太阳一般炽热的恒星上就绝无生命存在的可能。因为在恒星之上,生命形成的基础并不存在。
生命首先得是一个有机物,并且是由分子所构成的,而分子又是由原子所构成的,而在太阳这样的恒星之上,并没有真正意义上的原子。
在温度极高的恒星之上,电子从原子中逃了出来,所以原子便以离子的形式存在,在这样的情况之下是无法聚合形成有机物的。且任何一种生命形式,哪怕是最简单的单细胞生命,都绝对不是一两种元素可以构成的。以我们自己为例,组成人体的元素种类就多达60余种,而在恒星这样的天体上,物质的种类极度单一,所以根本就没有足够种类的物质能够聚合形成生命,不管是碳基生命、硅基生命,还是氨基生命,都不可能,所以恒星就是生命的禁区,当然,那些比恒星更为强大的天体就更不可能了,比如在黑洞强大的引力作用之下,物质全部被拉扯撕碎并坍缩为一个奇点,就更不可能聚合形成生命了。