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為什麼地球上隻有碳基生命
為什麼地球上隻有碳基生命
更新时间:2024-11-15 17:06:36
綜述

在構成生命必要的28種元素中,碳元素毫無疑問占據主導地位;正是因為如此,地球上的生命形式也被稱為“碳基生命”。

可能很對人對這一說法感到奇怪,因為根據生物學家的研究發現,生命體内氧元素含量最高,占據全部元素比例的65%,而碳元素含量僅有18%,這樣說來,地球生命應該叫“氧基生命”才是,可現實卻恰恰相反。

為什麼地球上隻有碳基生命(地球為何沒選擇矽基生命)1

這是因為生命體内氧元素并不是以單質形式存在的,它與氫元素一起組成了水,屬于能量而非基礎架構。

但在碳元素之外,科學家認為宇宙中應該還存在一種矽基生命,它們和碳基生命到底有什麼區别呢?

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生命誕生的基本條件

在茫茫宇宙中,地球能夠誕生生命是一件概率極低的事情。

盡管生命的誕生條件并不複雜,要有合适的溫度、要有液态水和穩定的大氣環境;可以說隻要有星球滿足這三大基本要素,就能通過足夠長的的時間來進化,從無機物到有機物,再從有機物到生物。

可就是這看似簡單的要素,幾乎排除了銀河系中99.99%的行星天體,它們都不滿足誕生生命的條件,至少以現在的科學技術下我們無法觀測到其他生命的存在。

為什麼地球上隻有碳基生命(地球為何沒選擇矽基生命)3

科學家認為以前火星也具備誕生生命的前兩大條件,但後來由于其運行軌道的改變,導緻火星表面被高溫籠罩,水分蒸發,生命誕生的可能也就此消散。

在整個太陽系中,唯有地球具備生命誕生的基本條件。

我們這裡有充足的光和熱,有海洋、有陸地;生命起始于海洋,從無機小分子形成有機小分子、有機小分子發展成有機大分子、有機大分子組成多分子體系、最後多分子體系構成原始生命。

為什麼地球上隻有碳基生命(地球為何沒選擇矽基生命)4

在生命形成的全過程中,各類元素是必不可少的。

現代科學發現:不管是哪種生命或生命形态,全都是由25種元素構成,無一例外。而這其中占核心因素的是碳元素,所以地球生命也被稱為“碳基生命”。

為什麼地球上隻有碳基生命(地球為何沒選擇矽基生命)5

碳基生命的形成很有意思,在高中時我們學過“化學鍵”的概念,原子構成分子、分子形成生命,而這原子都是通過化學鍵連接在一起的。

不過每個基本原子擁有的化學鍊各不相同,像氫原子最多隻有一個化學鍵,所以它隻能連接一個原子;

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很多人好奇為何地球選擇了碳基生命,這是因為地球上形成的要素隻能為碳基生命的形成創造條件。

如果是其他生命形式,勢必需要更多的元素構成,而且還要保證其架構能在當前環境中生存下去,這并不是一件容易事情。

為什麼地球上隻有碳基生命(地球為何沒選擇矽基生命)7

矽基生命表現形式

這也就是說,除了碳基生命外,地球上是可能擁有其他生命形式的,隻是這種生命形式與碳基生命生活在不同的空間,或者說是兩種世界,因此碳基生命無法感知到其他生命形式的存在。

但僅僅以生命構成條件來看,科學家認為除了碳基生命外,宇宙中也可能存在一種矽基生命。

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為什麼一定會是矽基生命呢?這是因為在元素周期表上碳和矽的化學性質非常相似,如果碳元素能夠形成生命,矽元素說不定也可能。

但二者還是有一定差别,構成生命的基礎元素不同,生命的表現形式也不同。

那矽基生命是什麼模樣呢?科學家發現:碳基生命體内的碳元素能和大氣中的氧氣結合形成二氧化碳,由于二氧化碳是氣體,所以可以很容易被排出體外。

但矽基生命在接觸氧氣後會形成二氧化矽,這是玻璃的主要成分,它是固體,很難排出體外。

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所以說如果矽基生命真實存在,那它的呼吸方式與碳基生命一定不同,或者說它們根本就不需要呼吸。這對碳基生命來說簡直是難以想象的事情。

很大程度上氧氣限制了碳基生命的發展上限,因為宇宙中是沒有氧氣的,這意味着我們無法在廣袤的宇宙中生存,隻能借助氧氣設備才能觸及那片領域。

但矽基生命卻不同,它們可以自由自在翺翔宇宙,它們的身體能量無需氧氣來提供,自然也不用承受氧氣帶來的傷害。由于二氧化矽是玻璃的主要材質,所以在很多科幻作品中,我們對矽基生命的假象都是一種玻璃材質的生物。

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矽基生命的外表可能覆蓋一層厚厚的晶體,如果非要用一句話來形容,那矽基生命就是一個會移動的水晶。

矽元素要比碳元素有穩定的化學性質,它們可以承受極高的溫度;矽基生命對高溫有着異于常人的喜愛,因為高溫能夠提高矽元素的活性,它們依靠高溫來補充能量也未曾可知。

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結語

簡而言之,如果矽基生命真實存在,那它們一定是超越了碳基文明之上的更高級生命形式。我們做不到的事情在矽基生命看來就是小菜一碟,它們擁有百萬年的生命,就是不知道生命延續方式如何。

不過矽基生命也有缺點,矽元素沒法在水中保持穩定性,這意味着水是矽基生命的克星,不過恒星中并沒有水源,而且那裡溫度極高,是它們喜歡的生存環境。

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