最好看的新闻,最实用的信息
05月20日 12.3°C-13.6°C
澳元 : 人民币=4.84
阳光海岸
今日澳洲app下载
登录 注册

宇宙中很可能没有自然产生的硅基生命碳基才是宇宙主流生命形式

2021-11-05 来源: 搜狐 原文链接 评论0条

宇宙中有没有硅基生命?多年来,科学家们一直在讨论这个问题。其实这个问题大家也纠结很久了,我平时经常看大家的评论,不过我看到一些朋友对于硅基生命的认识是有错误的,硅基生物没有我们想象的那么强大,但是它们一定会很特殊,如果真实存在,这将是前所未见的,一定非常有趣。一说到寻找外星生命,就会有很多朋友说宇宙中的生命不一定都是碳基生物。如果宇宙中有很多生命,相比较与硅基或者其他生物,碳基生物才是更主流的存在,为什么这么说呢?大家接着看下去就会明白了。

宇宙中很可能没有自然产生的硅基生命碳基才是宇宙主流生命形式 - 1

首先,在海洋星球或在富氧星球上,以硅为基础的生命几乎是不可能的,因为任何游离硅都会迅速剧烈地反应,形成硅酸盐岩石。全剧终,根本没有下一步的反应。那除了这些星球呢?宇宙中的星球太多了,没错,科学家们研究了硅的替代溶剂,包括低温溶剂,不过,任何化合物都很难在如此低温的环境下有反应,这是为了模拟其他星球的表面环境,就比如月球,你想不到吧,太阳系最寒冷的地方在月球背面的陨石坑中,数十亿年来那里从来没有过一丝阳光。所以,尽管硅在地球上有许多生物学用途,但硅是其他地方生命的主要组成部分的可能性是很低的。

其实我们认为的硅基生物,不是纯硅基生物,而是一种结合碳基生物的混合硅基生物,科学家们已经做过类似实验了。我们可以帮助一个新的物种进化,我们甚至可以创造新的物种,那就是将硅结合到碳基分子中。另外,科学家们早就知道地球上的生命能够用化学方法与硅融合,但是这仅限于融合。比如说科学家们在其他植物中发现一种被称为植硅体的二氧化硅微粒,而被称为硅藻的光合藻类中拥有二氧化硅。然而,这些反应远远达不到硅基生物的标准,它们说到底还是碳基生物,也许是一些朋友过度解读了。

宇宙中很可能没有自然产生的硅基生命碳基才是宇宙主流生命形式 - 2

我们知道,碳是所有已知生物的非常重要的组成部分,一开始我们也说过了,地球上的生命是以碳为基础的,为什么我们不是硅基生物?是因为每个碳原子可以同时与多达四个其他原子形成键,碳的这种性质使碳非常适合形成长链分子,这些分子是我们所知道的生命的基础,例如蛋白质和DNA。蛋白质和DNA对我们有多重要,我就不在这里具体说了。

探索可能存在的硅基生物的起源

碳和硅的化学性质非常相似,因为硅原子也可以同时与最多四个原子形成键。此外,硅是宇宙中最常见的元素之一。在地球上,硅也是非常普遍的,硅占地壳质量的30%,大约是地壳中碳含量的150倍。硅与碳是最接近的,但是还是差点意思,下边会具体说到……

特殊生命,特殊的结构,你可能会问,硅基生物也许不需要什么DNA或者蛋白质,那么,外星生命是否可能具有与地球生命完全不同的化学基础呢。例如,外星生命可能依赖氨或甲烷,而不是依赖水作为生物分子的运行溶剂,或许外星生命可以用硅代替碳来制造生命分子?

之前还有科学家们研究过一种被称为定向改变的策略,引导微生物创造出在自然界中从未见过的分子,1990年代就有类似的实验与思考了。举一个例子,我们知道农民们长期以来都是通过培育一代又一代的有机体农作物来改造农作物的特性和牲畜,这就和那一样,科学家们希望这些生物能呈现出他们想要的特征,科学家也培育了微生物来创造他们想要的分子。

宇宙中很可能没有自然产生的硅基生命碳基才是宇宙主流生命形式 - 3

所以多年来,科学家们一直采用定向改变策略来制造家用产品,如洗涤剂,并开发出环保型的方法来制造药品、燃料和其他工业产品。传统的化学制造工艺可能需要有毒的化学物质,但是恰恰相反,定向改变策略可以使用活生物体来创造分子,这可以避免使用对生命有害的化学物质,但是这些还都只是副产物,不是说这些生物体就是硅基生物了。

众多科学家都专注于研究一种酶,这是一种催化或加速化学反应的蛋白质,他们的目标是创造能产生有机硅化合物的酶。具体过程就是科学家们先从某些特定的酶入手,接下来,他们以或多或少随机的方式对这些蛋白质的DNA进行突变,并测试所产生的酶是否具有所需的特性。表现最好的酶再次进行突变,这个过程不断重复,直到产生他们想要的结果。科学家们从被称为血红素蛋白的酶开始,这些酶的都含有铁,能够催化多种反应。最后的实验结果证明,血红素蛋白通常会将电子传递给微生物中的其他蛋白质,科学家们发现,它能产生低水平的有机硅化合物。

在分析了血红素蛋白的结构后,科学家们认为只有少量的几种突变会大大增强酶的催化活性。事实上,只要三轮的突变就足以将这种蛋白质转化为这种催化剂,这种催化剂可以产生硅,效率是目前最好的合成技术的15倍以上。科学家们表示这种突变酶可以产生至少20种不同的有机硅化合物,其中19种是新发现的。

宇宙中很可能没有自然产生的硅基生命碳基才是宇宙主流生命形式 - 4

现实的残酷与未来的畅想

我们知道当二氧化碳被氧化时,会生产二氧化碳气体,就比如你现在呼出来的二氧化碳气体。然而,当二氧化硅被氧化时,它会变成一种固体砂。现在你可以想象一下,沙子会从你的鼻子呼出来,是什么感觉呢?这也就是说硅键比碳键更不稳定,另外,没有硅基生物的另一个重要原因是硅不能像碳那样使用水作为溶剂,它需要一种完全不同的溶剂,比如甲烷,但是它在正常条件下这是不稳定的,就好比你的血液,每天都是沸腾的。如果举例来说,硅基生物生活在宇宙中,宇宙中的星球表面不是冷就是热……所以硅基生物的溶剂也是一个大的问题,很不稳定。

说了一大堆是什么意思呢?科学家们的一系列实验提出了这样一种可能性,即某处的微生物有非常非常低的可能已经自然进化出产生这些分子的能力,这就是硅基生命的由来。但是研究表明,与碳相比,硅可以与较少种类的原子形成化学键,但是,重点来了,它通常只能与相互作用的原子形成较不复杂的分子结构。

这就说明一个问题,宇宙中即使拥有硅基生命,除非它是硅基文明,要不然就很难发现,硅基生物可能生活在一个非常热的富氢,缺氧的环境中,因为只有这样的环境中才能产生硅烷化学反应。在那里,硅烷可能会与硒或碲形成可逆的硅键。另外,如果硅基生命存在的话,它们的寿命不一定会比我们长,当然了,这是同等文明的情况下,一切要视环境而定。所以即使有自然产生的硅基生命,它们一定非常原始,除非是碳基文明升级到硅基文明,不过也不要失望,因为,文章到此还未结束。

宇宙中很可能没有自然产生的硅基生命碳基才是宇宙主流生命形式 - 5

现实很残酷,但是我们发挥天马行空的想象,如果真的有硅基生命或者硅基文明,那就是颠覆全人类三观的存在。那好,现在我们假设有敌对硅基文明,它们可以到达我们的星球,它们会做什么呢?首先,首先硅生命体不会对我们构成生物威胁,生物威胁是什么意思呢?也就是说它不像外星人电影里面的那样,外星人不喜欢吃人,但是可以利用人(碳)发电,所以话说回来了,不吃人但是会伤害人。现实情况下,他们可能会吃掉我们的建筑(开玩笑)或者直接挖一些资源,资源是全宇宙通用的,这大家都明白。另外还有一点可以确定,就个体来说硅基生命比我们更强大,通俗理解的话就是说它们的身体很硬,而且它们进食的速度会很慢,所以我们可以等它们吃饭的时候进攻它们,或者它们压根就不需要吃饭,站在地上直接吸收就行了。当然了,无论是碳基生命还是硅基生命,都有无法避开的弱点。

转载声明:本文为转载发布,仅代表原作者或原平台态度,不代表我方观点。今日澳洲仅提供信息发布平台,文章或有适当删改。对转载有异议和删稿要求的原著方,可联络content@sydneytoday.com。
今日评论 网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。
最新评论(0)
暂无评论


Copyright Media Today Group Pty Ltd.隐私条款联系我们商务合作加入我们

电话: (02) 8999 8797

联系邮箱: info@sydneytoday.com 商业合作: business@sydneytoday.com网站地图

法律顾问:AHL法律 – 澳洲最大华人律师行新闻爆料:news@sydneytoday.com

友情链接: 华人找房 到家 今日支付Umall今日优选