高考生物:宇宙生命的另類幻想

2017-03-14 15:31:20 來源:高中學習網

   地球生命的極限

  天文學家們不停以來都在努力于發明外星微生物存在的證據,在火星上、在木衛二上……太陽系內統統有條件的中央都是他們探求的東西。但近來幾年最沖動民氣的外星生命探求的盼望倒是在地球上完成的。外星生物學家離開地球最惡劣、最極真個中央,在智利最枯燥的阿塔卡馬戈壁中、在環境最惡劣的巖洞里、在南極洲的千年冰架下面、在幾千米的深海下面、在幾萬米的空中上,他們發明白五花八門的與世隔絕的細菌,它們生命力之堅強令迷信家齰舌不已。在南極的陳腐凍巖中,有一種細菌舒愜意服地躲在石頭外貌下多孔的空間里,活得跟花店櫥窗里的牽牛花一樣茂盛;法國迷信家曾在平靜洋底3000米處,水溫高達250℃的熱泉口,發明多種細菌;1969年下降月球的“阿波羅12號”太空船,收回了兩年半前無人探測船“觀察家三號”留在月球上的相機,居然發明其底部有地球上的微生物“緩癥鏈球菌”,這種來自地球的微生物,在幾近真空、彌漫宇宙射線的月球外貌生活了兩年半!

  很多種類的細菌無需氛圍,它們或是經過分析(而不是氧化)無機食品,或是從硫酸鹽或硝酸鹽等氧化合物而不是從氛圍中失掉氧;有的細菌經過轉換鐵化合物和硫來保持生命的連續,生活上去;有的細菌在沸水中繁衍;有的細菌則在0℃以下的鹽水中生活;有的細菌在不可思議的高壓下存活。看上去,少數細菌的生命是永無盡頭的,某些細菌的孢子可以休眠幾千年。

  它們生命的潛能與地球上其他生命的潛能完全大約險些差別。正是這一差別,向我們表現著生命的另一種大約,大約是生命在宇宙間其他星球上的另一種大約。

  生命的有數種大約

  既然地球細菌顯現了云云豐富的生命形狀,那么宇宙中的生命該有多少種大約性呢?地球上的生命都是由核酸和蛋白質構成的,但這能否生命存在的專一情勢?可以有基于別的化學底子而生長起來的別的生命嗎?

  這個題目無疑是對生物學家的一項龐大挑釁。由于地球上的“蛋白質生命”因此碳元素為底子的,一些迷信家于是翻開元素周期表,看看哪一種元素的性子與碳最為類似——固然是同一族中的硅。硅基生命乃至可以不攝取無機物,而只從宇宙空間中吸取星光維持生命,他的身材是由少數光芒粒子和少數物質粒子構成,物質粒子在需要時也可以轉化成光芒粒子。可以假想,既然我們這些以碳為底子的生物呼出的廢氣是二氧化碳,那么,火星上那些以硅為底子的生物,呼出的自應是硅和氧的化合物——二氧化硅。二氧化硅著實便是我們平常沙岸上所見的沙,也便是說,這些火星生物在呼吸時所噴出的是沙粒!

  另有一些科幻作家把穩到,元素周期表中的硫與同一族的氧在性子上有不少類似之處。那能否表現,在一些較高溫的星球上(硫在地球上的室溫時是固體),生物呼吸所需的氧氣可以被硫所代替?

  別的,水是統統蛋白質生命所必需的溶液和介質。有沒有一種別的化合物可以代替水的職位中央呢?有!那便是氨。由于氨在冰點以下還是液體,一些科幻作家遂揣測,在一些冰冷的巨型氣態行星的外貌下,大約存在著由氨構成的陸地,而陸地中則彌漫著以氨為介質的生命情勢。

  以上都只是個別的、零散的構思,真正對題目作出片面性的觀察和體系性的闡發的,是聞名生化學家阿西莫夫所寫的一篇文章《并非我們所了解的》。他在文中提出了六種生命形狀:

  一、以氟化硅酮為介質的氟化硅酮生物;

  二、以硫為介質的氟化硫生物;

  三、以水為介質的核酸/蛋白質(以氧為底子的)生物;

  四、以氨為介質的核酸/蛋白質(以氮為底子的)生物;

  五、以甲烷為介質的類脂化合物生物;

  六、以氫為介質的類脂化合物生物。

  此中第三項便是我們所熟習的——亦是我們專一所了解的——生命。至于第一、二項,是一些高溫星球上大約存在的生命情勢,別的,地球上曾經呈現過的那些生活在硫礦里的、厭氧的古細菌就很有大約因此硫作為本身生命的介質;而第四至第六項,則是一些冰冷星球上大約存在的生物形狀。

  宇宙中的生命大約有著差別的化學底子,使我們了解到,生命對環境的適應本領各有差別——所謂“甲之熊掌,乙之砒霜”,我們以為安寧惱人的星球,對一些生物來說大約是炎熱難耐,而對另一些則大約是冰冷難當。

  更不可思議的假想

  但是,科幻作家仍不饜足于生命的這些多樣性,他們在各自的作品中充分發揚了想象力,為我們發明出一些更不可思議、但細想之下又好像不無原理的生命天下。一些作家假想,在某些極冰冷的星球之上,大約存在著以液體氦為底子,并以超導電流作接洽的生命情勢;另一些作家則以為,縱然在冰冷而暗中的太空深處,亦大約有一些由星際氣體和塵土構成,并由無線電波轉達神經訊號的初等智能生物——霍耳的科幻小說正是這方面的代表作;另有一些想象力更豐富的作家乃至以為外星生命大約底子不必要化學物質底子,他們大約只是一些純能量的生命情勢,比如一束電波。

  最為風趣的是聞名科幻作家福沃德所寫的《龍蛋》,這部構思風雅的作品形貌了一顆中子星外貌的生物。這顆中子星直徑僅20公里,但外貌引力卻便是地球上的670億倍,磁場是地球的1萬億倍,外貌溫度抵達8000多度。什么生物可以在如許的環境下生活呢?是由“簡并核物質”構成的生物。所謂“簡并”,便是指原子外部的電子都被擠壓到原子核里去,因此全部原子都可以十分精密地靠在一同,構成超密物質。中子星上的生物身高約半毫米,直徑約半厘米,體重卻有70公斤,這是由于他們由簡并物質所構成。別的,他們的推陳出新是基于核反響而非化學反響,因此統統變革(包括生老病逝世和頭腦)的速率都比人類快一百萬倍!

  讓我們來看一看一個醫學院畢業生在畢業典禮上所作的風趣的報告:在我們星系的另一邊的什么中央,有一個迢遙的行星,離一個其等級和溫度都正符合的恒星恰好不遠不近。此時如今,那下面有一個委員會正在休會,研討著我們這個小小的偏僻的太陽系。集會舉行了一年之久,現已接近序幕了。那中央的伶俐生物們正在一份文件上署名(固然是用某種數字),文件斷言,說在我們這中央,生命的事是不可思議的,而這中央也不值得來一趟遠征。他們的種種儀器曾經發明,這兒存在最最致命的氣體、便是氧氣,這一來,什么戲都沒了。

  這并非地道的胡思亂想,厭氧生物在地球上就存在。對它們來說,氧氣不但不是必不可少的,反而是致命的“毒物”。對地球人類來說最緊張的氧氣尚且云云,我們另有什么來由以為,只要與地球環境相稱的星球才華孕育產生生命呢?

  本日,人類對外星生命的搜刮固然還是兩手空空,一無所得,但我們仍應對峙不懈地探尋下去,至少,它大大拓展了我們對宇宙生物原理的了解。

  (責任編輯:郭躍文)

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