科学|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?

科学|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 。
科学|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?
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?
科学|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?
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 。
科学|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?
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 。
科学|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?
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 。
【科学|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?】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 。


    推荐阅读