外星生命会是个什么样子？

外星生命会是个什么样子？  作者：陈冰

 

我们会见到外星生命吗？那些整日用射电望远镜巡视宇宙和没日没夜的监听宇宙信号的科学家们随时准备接受这样的事实。

让我们也乐观的相信会有外星生命存在，并在此大胆的畅想一下外星生命会是个什么样子。

 

想象另外一个没见过的东西，一个好的方法是先从与之有关的你曾见过的东西开始，让我们先来看看地球上的生命是个什么样子。

 

尽管从外观上看，地球上的各种生物之间存在巨大的差异，但从遗传学的水平分析，地球上的所有生物都惊人的一致。地球上所有的生命都是以碳为基础的，并且均依靠DNA作为遗传物质来传递信息。

 

在这里，你可能会很有见地的提出这样一个问题―“为什么生命都是以碳为基础的？为什么生命就不能以其它原子为基础进行构建呢？”的确，自然界总共有100多种不同的原子，其中很多都是普遍存在的，比如氢、氧、氮、铁等。碳也是其中一员。在许多方面，碳原子有着和其他原子一样的特性：它很稳定，能与其他原子或其他碳原子产生键，从而形成小到仅有几个原子，大到含有百万个原子的分子。但是，碳原子还有一个与众不同的重要特性，那就是只有碳原子能够成为大分子（有机分子）甚至更大的聚合物（生化物质）的中坚。这使得在承担构建生命这样的重任时，碳几乎成了唯一的可能。

 

碳具有可形成与其他原子相连的长链或环的几乎独一无二的能力。你可能已经注意到了，我两次用到了“几乎”。是的，还有其他一些原子也能形成类似的链或环，尽管它们远不如由碳基产生的分子来的花样多。碳及其产生的化合物居于“生命分子”―DNA的核心地位，而DNA则是遗传的关键，它产生了地球上众多的物种。

 

如果外星生物也是碳基的话，则根据“趋同性”原则，即“同一个问题可以有许多完全不同的起点，但只会产生为数不多的答案”，外星世界的生物很可能也会进化出通过DNA来传递遗传信息的方式，依靠DNA，大自然可以花费最小的成本，既解决了复制的问题又可以借助自然选择完成进化过程。

然而，如果我们假定DNA就是外星生物用以完成传递遗传信息的唯一分子的话，那么，适于外星生物生存的星球将大为减少，这尤其给外星世界要发展出高等生命形式定下了苛刻的环境限制。首先，环境温度要在0度至40度之间，温度太高会使得生物酶不能工作并发生变性，其次，周围环境不能充满强烈的射线，否则就会毁灭生化物质，并阻止许多细胞赖以生长和活动的化学反应。毫无问题，大气中还必须含有适当比例和相当数量的氧和二氧化碳，因为如果碳基生物利用氧气之外的其他气体，其呼吸系统就会产生问题。

 

那么，外星生物可不可能不利用氧和二氧化碳，而利用其他气体呢？可能性是存在的，但无论哪个星球上的外星生物要想利用截然不同的一种气体都必须要能够构成一个完整的生态系统，因为没有任何外星生物能在一颗行星上不与其他生物相互作用而独立演化或生存。换句话说，它们自身也必须是生态系统的一部分，而任何生态系统都包括气体的循环，就像地球上的氧气和二氧化碳形成的气体循环一样。这样的外星生态环境势必会积累起一些与地球上的动植物相似的生物，它们也应该有眼睛、呼吸系统、消化系统等等。当你遇到它们时，你甚至可能会认为它们是来自地球的某种你不知道的生物。

 

但是，以上种种都是我们想当然的按地球人的思维来考虑问题的结果。外星生物可能并不是以DNA作为遗传物质，而是以某些其他的复杂分子。

 

甚至，外星生物可能根本就不是碳基的，生命在宇宙的另一个角落可能找到了另外一条截然不同的途径。宇宙是质朴的，百万光年之外的行星上的铁原子和我们地球上的铁原子不会有任何不同。那么，如果外星生物不是碳基的，还会有哪些可能呢？翻开元素周期表看看，我们很自然地会想到与碳同一族中的硅，硅的某些特征与碳颇为相似，但由于硅原子之间的键比碳原子之间的键要弱许多，因此，硅原子只能组成长度仅为5到6个原子的稳定链。但如果硅加入氧就可以连成硅-氧交替的、稳定的长链，这种结构称为硅酮，在缺乏碳元素的星球上很可能演化出“硅酮生命”，这样的生命是不必依靠DNA的，它很可能会选择另一种分子作为遗传物质。这种硅基生命不像碳基生命那样脆弱，温度和宇宙射线对这种硅酮生命不会有太大的影响。

 

对于地球生命而言，水是一切生命赖以维生的溶液和生化反应的介质。但我

们能不能在众多的化合物中，找到一种可以取代水的地位呢？科学家的答案是：有！那就是氨。氨在冰点以下仍是液体，在一些寒冷的巨型气态行星的表面下，可能存在着由氨组成的海洋，而海洋中则充满者以氨为介质的生命形式。

 

外星生物必须需要阳光和氧气吗？科学家在位于美国爱达荷州地表以下200米的地热温泉中发现了一种靠氢气和二氧化碳生活的微生物，在这种名为“Archaea”的微生物生存的环境当中既没有阳光也没有有机化合物，它们仅依赖氢与二氧化碳发生反应维持生命。科学家由此推断，其它星球上的生命也可能以同样的形式存在，而“Archaea”也许是人类发现的第一种最类似外星生命的微生物。

 

地球上的大多数生物都需要依赖阳光和有机物维生，但“Archaea”的发现却暗示，生命并不只在有阳光和氧气的地方才能演化。

由此看来，生命应该不止有一条出路，只要有一丝一毫的可能，加上足够的时间，就可以创造奇迹。

 

很多人，包括一些宇宙学家和生物学家都认为，如果某个外星球上有高度智慧的生物存在，它们的样子像人的可能性比像一头大象的可能性要大得多。在他们看来，人为万物之灵，人的构造的完美是无可挑剔的。我们的祖先由于机缘所致，由四肢着地进化为直立行走，从而使前肢得到了解放以进行各种操作；我们拥有像大拇指这样的能于其他四指相对协调工作的高级设备，想象没有大拇指你的生活会变得多么艰难，可以说任何一个能够创造文明的物种都会有一个类似大拇指这样的设备；此外，为了能更好地获取有关外界的信息，一切如视、听或嗅觉等器官都安置于身体的最高点；而为了缩短信息传输距离以便更快捷地接收到信息，我们的大脑被安排与这些感器紧挨在一起；更进一步看，为了有立体的视觉效果，双眼必须平行地朝向，而为了使我们能听出立体声，两耳必须分别在头颅的两侧……说到底，人形的结构自应是任何高等智慧生物的标准结构。

 

但外星智慧生物真的必须要像地球人吗？这可能又是以人为出发点思考的结果。从某种意义上说，海豚也是一种高度智慧的生命，但海豚与人的形态有很大的区别。地球出现生命只不过是几亿年前的事情，我们通过仅仅几亿年的时间就从细菌进化成现在这个样子，如果外星生命比我们早进化哪怕一亿年，而且那又是一个以硅酮为基础，呼吸着氢和硫的生物，我们有什么理由认为这个家伙一定要像人呢？事实上，一亿年后，我们连自己会变成什么样子都完全没有把握。

 

但毫无疑问，外星生物所生活的环境会对它的外形和内部结构的塑造产生巨大的影响。在一个体积很大，引力是地球几十甚至几百倍的行星上，生物的体积毫无疑问会更小，太大的体积将使它承受不了自重而把自己压垮，而且这种行星上肯定不会有飞行的生物，因为很难有生物能进化出足够强劲和硕大的翅膀以产生足够的升力来克服这颗大行星的引力，自然进化也不会允许做这种徒劳的努力。

 

那么，外星生物会不会长有第三只眼或额外的一条胳膊呢？如果第三只眼睛或额外的一个胳膊所带来的益处确实值得由此附加一系列的要求，如增加体重，需要更多的血液（尽管可能不是水做溶液）和发育时间等，那么这是有可能在与我们所处的环境不同的某个地方发生的。反之，如果不能负荷伴随而来的种种副作用，大自然就不会选择这样的进化途径。要知道，大自然的进化规律在猎户座也是适用的。比如，外星生物长出两个脑袋的情况就不太可能出现，我们身上的器官大多是成双的，但是对于同样大小的心脏来说，两个脑袋需要更多的血液供应，而且效率还不如一个较大的大脑高效。另一方面，趋同性也不会允许这样的生物出现，它总是强化最有效的解决方案―一个两足动物有一个头远比有两个笨拙的头来得强。只要看看我们自己所处的这个世界就不难明白这种说法的正确性―毕竟，你在清醒的状态下看见过几个长着两个脑袋的动物从你的眼前走过？

 

总之，外星生物既可能是与我们完全不同的，却又必须是完全合情合理的。