生命一定要有氧嗎?對地外生命來說,氧氣有沒有可能是毒藥?

2020-12-17 時空通訊

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

有位網友提了一個奇葩的問題,他認為對人類來說,氧氣有沒有可能是慢性毒藥,七八十年就把人殺死了。我的回答是:氧氣對有的生命可能是毒藥,但對人類來說,氧氣是恩人,不是毒藥。

這個說法十分荒謬,沒有氧氣你活10分鐘試試。

既然沒有氧氣,人幾分鐘都活不了,而活了七八十年,卻倒打一耙,反倒怪氧氣殺死了自己,這不是典型的忘恩負義嗎?啥邏輯啊?這種人是不是會想,如果飯從屁眼裡進去從嘴巴裡拉出來才符合邏輯呢?

氧氣對地球絕大多數生物來說,是必須的不可缺少的。但也有例外,地球上存在一些厭氧生物,就是很討厭氧氣的生物,但這類生物沒有進化出顯形的大生物,連一隻螞蟻大的生物也沒有,基本都處於菌類。

厭氧生物有專性厭氧生物、兼性厭氧生物和耐氧厭氧生物。專性厭氧生物就是對氧很敏感,在有氧環境無法生存,氧對它們來說就是急性毒藥,如肉毒桿菌、破傷風桿菌等;兼性厭氧生物就是可以在有氧環境中生存,當氧氣沒有時,部分會發酵,部分則可進行無氧呼吸,如葡萄球菌、棒狀桿菌屬、李斯特菌屬等等;耐氧厭氧生物則是可以在有氧環境生存,但不會依靠氧氣存在,這類菌都是進行發酵的菌類,如酵母菌等等。

大概對這些厭氧生物來說,氧氣就是毒藥吧。厭氧生物的存在,說明生命並不一定要依賴氧的存在,但不能以此推斷氧就是毒藥,人七八十年後死了還怪氧氣,這就實在是荒謬了。

地球生命是從無氧到有氧的。

幾十億年前最原始的地球生命並不需要氧,因為地球誕生後,很長一段時間都沒有氧,氧本來就是生命製造出來的垃圾。

科學家們已經尋找到三十多億年前生命的證據。這些證據有,在澳大利亞發現的34億年前微生物化石,以及在加拿大發現的37.7億年前微生物代謝化石,說明在那個時候生命已經發展到相對複雜的形態了。而那個時候地球是沒有或者極其稀缺氧的,那時的大地一片蒼茫,只有飛沙走石和發燙的海水,沒有一點綠色。

生命到底怎麼來的,至今尚無定論。自然演化說認為,在電閃雷鳴火山爆發轟擊中,海水中的小分子無機物漸漸演化出大分子有機物,最終孕育出了第一個生命細胞;天外來客說認為,有機物或者最初的原始單細胞是由隕石或彗星帶來,在地球長期演化進化出複雜生命。

雖然生命起源尚無定論,但最早的生命應該出現在無氧的40億年前,這一點似乎已經在科學界成為共識。

為什麼說氧是生物製造出來的垃圾呢?

前面說了,地球本無氧,一直到24億年前,原始生命都是處於無氧狀態。在太陽紫外線的照射下,大海在光解水作用生成微量的氧,漸漸積累,而生命經過數億年進化,出現一些具有獨特光合色素作用的微生物,開始將大氣中的二氧化碳逐漸分解為氧和有機物,隨後藻類植物在海洋中繁衍。

藻類植物的蔓延生長開始大量產生氧氣,隨後苔蘚蕨類植物,以及陸生植物出現,這些植物都陸續加入到產生氧的行列。一些研究認為,地球最初氧氣的88%是來自海洋,其中藻類起著巨大主要作用。氧氣豐富後,生命才從異養逐步進化到自養,從簡單變得複雜起來。

有研究認為,地球氧氣一直到6億年前,才足夠的豐富起來,因此這與5.4億年前寒武紀生命大爆發,生命從看不見到看得見,從簡單到複雜,而且形成多樣化爆發趨勢,形成相互印證。但也有人認為氧氣在更早的十幾億年前就很豐富了,那時顯形的生命進化分化就開始了,但由於那時生命還沒有進化出骨骼,因此無法留下化石,而到了寒武紀,脊椎生物等更高級的生物才出現,所以從化石發現上才有了生命突然爆發的假象。

有些扯遠了。說了這麼多無非是為了說明生命並不一定要氧氣,而且地球的老祖宗就是無氧生命。但現在人類等一些好氧生物是無法離開氧氣的,這是經過幾十億年演化進化漸漸形成的依賴。人類只有通過有氧呼吸作用,才能滿足細胞對氧的需求,產生正常的新陳代謝,氧化分解體內營養物質,產生維持生命活動能量,並且排出代謝廢物,如二氧化碳等。否則,就會死亡。

土衛六

除了地球,地外有沒有可能存在不需要氧的生命呢?

現在還不知道,人類已經尋找地外生命和文明上百年了,至今連一個細菌也沒找到。但科學界普遍認為,地外生命或地外文明是應該存在的,只不過宇宙太大,生命和文明形成的概率太小,難以發現更難以遇到而已。

時空通訊認為,地外生命或文明絕不是一些人想像的那樣,一定就像地球生物,一定就需要水、氧氣和適宜的溫度。地球上就存在不需要氧氣存活的生命,我相信地外生命更多的是不需要氧氣而存在,因為有氧星球太少了,太陽系兩百多個大大小小的星球,除了地球,沒有一個星球富氧。

比如在土衛六,就可能存在生命,如果真有生命存在,那裡的生命一定不需要氧,而且怕氧。

土衛六是太陽系唯一具有濃密大氣的衛星,也是除地球外表面唯一存在液態湖海的星球。土衛六是土星最大的衛星,是太陽系第二大衛星,又叫泰坦星。土衛六直徑約5150km,質量為1.345*10^23kg,是地球的2.25%,是月球的1.83倍。

土衛六可能存在什麼樣的生命呢?

科學家們認為土衛六存在生命的可能性極大,但即便那裡有生命存在,也是不需要水和氧氣的特殊生命。因為土衛六上的大氣主要是氮,佔大氣總量的98.44%,其餘主要是碳氫化合物殘餘,包括甲烷、乙烷、丁二炔、丙炔、丙炔腈、乙炔、丙烷、二氧化碳、氰、氰化氫、氦氣等,就是沒有氧。

土衛六表面溫度為-179.15℃,因此不可能存在液態水,其上存在的液態湖海是由甲烷、乙烷等羥基化學物,簡單的說就是液化天然氣。那裡極度缺氧,因此如果那裡真的發現存在生命,就是完全不需要氧、極耐低溫、依靠甲烷為食的生物,這將完全顛覆人類對生命的認知。

許多人總是固執的認為,要有地球這種環境才可能孕育出生命,由此老是神秘兮兮地告誡大家,不要說話,不要暴露我們地球的坐標,否則外星人就會來掠奪地球資源。這種想法實在可笑和幼稚,因為即便對於土衛六生命來說,地球上的一切都可能給它們致命打擊,如溫度、氧氣、液態水等。

既然太陽系生命都可能存在多樣性,何況宇宙呢?因此,地球環境,包括溫度、氧氣和水,很可能是地外生命的毒藥。再說一遍,即便如此,氧氣也絕不是人類的毒藥。

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