任何生命形式都可能存在,這麼說對嗎?地球上為何全是碳基生命?

2020-11-08 科學信仰


宇宙中最為有趣的存在就是生命,而地球是宇宙中已知的唯一擁有生命的星球,在這個星球之上,生命全部是以碳作為基礎的,所以我們也將地球生命稱之為碳基生命

正是因為地球上所有的生命形式都是以碳作為基礎,所以我們可以在任何兩種不同的生命形式身上找到相似的地方。地球生命是如此,那麼是不是代表宇宙中所有的生命形式都只能如此呢?具體一點來講,是不是所有的生命形式都只能以碳作為基礎?是不是任何環境之下都有生命存在的可能呢?首先我們就要來看看,為什麼所有的地球生命都是碳基的,這當然不會是一個巧合。生命的基礎是什麼呢?生命的基礎就是DNA和蛋白質,而DNA和蛋白質都是長鏈分子,然而並不是所有的原子都能夠作為長鏈分子形成的基礎。而碳就可以。


碳原子可以同時與四個原子形成化學鍵,具有很好的化學多樣性,這就為一個生命體的複雜生物化學反應打下了基礎。

對於碳基生命而言,只需要水就可以作為生物分子的溶劑,而水的液態溫區達到了100攝氏度,也就是說在0攝氏度到100攝氏度之間,水都是以液態形式存在的,這就使得生命出現的條件變得不那麼苛刻了,另一方面這也就規定了,一個星球要想誕生碳基生命就必須要存在液態水,所以我們在尋找外星生命的時候,也總是以一個星球上是否存在液態水為一個重要的篩選因素。

在已知的地外星球中,沒有一顆星球擁有如地球一般完美的宜居環境,這恐怕也是至今沒有發現外星生命的重要原因之一,不過宇宙之大,無奇不有,難道宇宙中所有的生命都只能是碳基的呢?都需要如地球一般的宜居環境嗎?會不會有些生命並不是以碳作為基礎,所需要的生存環境也與地球截然不同?


這種可能性當然是存在的,科學家們就設想過很多碳基生命以外的生命形式,經常提及的就有矽基生命和氨基生命。

矽基生命和碳基生命具有很多相似的特點,因為矽本身就有著與碳相似的化學性質,不過要以矽為基礎形成生命,可能要比碳困難一些,因為矽原子本身較大,不容易形成雙鍵,而且矽的化學性質不如碳活躍,這就對生物化學反應的多樣性產生了限制。

當然了,矽基生命不如碳基生命,這只是針對地球環境而言的,如果真的存在著矽基生命,它必然有著與碳基生命所需截然不同的生存環境,比如一些碳基生命無法適應的高溫星球,可能恰恰會成為矽基生命的天堂。


除了矽基生命,氨基生命也常被提及,而要想形成氨基生命也不是一件容易的事情,一個重要的限制因素就是生物分子溶劑。

氨基生命是無法用水作為生物分子溶劑的,它們需要的是液氨,而液氨的液態溫區只有44攝氏度左右,也就是從零下77攝氏度到零下33.42攝氏度之間,液氨才能保持液態,這就對一個星球的溫度和壓力有著比較苛刻的要求了,不過還是那句話,宇宙之大,也許就有哪個星球,它的條件恰恰非常適合氨基生命存在呢。

雖然宇宙之中可能存在著碳基生命以外的生命形式,但並不是說任何環境之下都有可能存在生命,比如像太陽一般熾熱的恆星上就絕無生命存在的可能。因為在恆星之上,生命形成的基礎並不存在。


生命首先得是一個有機物,並且是由分子所構成的,而分子又是由原子所構成的,而在太陽這樣的恆星之上,並沒有真正意義上的原子。

在溫度極高的恆星之上,電子從原子中逃了出來,所以原子便以離子的形式存在,在這樣的情況之下是無法聚合形成有機物的。且任何一種生命形式,哪怕是最簡單的單細胞生命,都絕對不是一兩種元素可以構成的。以我們自己為例,組成人體的元素種類就多達60餘種,而在恆星這樣的天體上,物質的種類極度單一,所以根本就沒有足夠種類的物質能夠聚合形成生命,不管是碳基生命、矽基生命,還是氨基生命,都不可能,所以恆星就是生命的禁區,當然,那些比恆星更為強大的天體就更不可能了,比如在黑洞強大的引力作用之下,物質全部被拉扯撕碎並坍縮為一個奇點,就更不可能聚合形成生命了。

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  • 地球上全是碳基生命,宇宙中有可能存在矽基生命嗎?
    地球上的生命是從哪裡產生的是一個未知的命題,也眾說紛紜。但是我們能非常肯定的一點是,我們星球上的生命全部是以碳和水作為基礎的,也就是碳基生命,基於有機物的原始概念。但是碳基生命一定是生命存在的唯一形式嗎?有沒有可能生命可能是由其他的要素構成的?
  • 為什麼地球上都是碳基生命,科學家探索的矽基生命有沒有可能存在
    地球上生命的形式雖然多種多樣,物種龐雜繁複,但從本質上來說,所有的生命都源於一個共同的基礎,那就是碳元素,也就是說所有的生命都是碳基生命。人類如此,植物動物如此,就連微生物也是如此。為什麼地球上的生命都是炭基生命?
  • 為什麼說矽基生命比碳基生命高級?矽基生命真的存在嗎?
    碳基既然地球的碳基生命如此發達,那麼這種生命形式是宇宙的常態嗎?事實上並不是如此,可以說碳基生命是地球的專屬!幾乎所有的地球生命離開了水和氧氣都是無法生存的。然而根據科學家們的觀測結果,宇宙中擁有水和氧氣的星球極其罕見!那麼,宇宙中就沒有其它生命存在的可能嗎?答案是否定的!除了碳元素以外,還有一個化學性質跟碳元素非常相似,也能夠形成四個化學鍵的元素,那就是矽元素!
  • 碳基生命說是宇宙所有生命必須的形式嗎
    是每個人都好奇的問題。最近,NASA下屬研究中心的一名計算機研究人員科倫巴諾,在論文中提出了一些觀點:例如,外星生命也許早就來到了地球,它們可能和地球上的生命完全不同,並不是碳基生物。基於這片文章,很多媒體都開始渲染外星人早已來過地球,潛伏在我們人類中間。
  • 地球生命為何只選擇碳基生命 而不是矽基生命呢?
    為什麼地球生命非得是碳基生命,而不是非碳基生命呢?外星生命有可能是矽基生命嗎?宇宙中到底有沒有非碳基生命?我們就來啃啃這塊硬骨頭。先說說,大自然為什麼讓地球生命自然選擇碳基生命?是這樣的,包括人類在內的所有地球生命,活體細胞中多數的氧元素,其實是以水的形式存在的,含在水分子H2O裡了。然而,對細胞結構和功能起關鍵作用的,卻是另外一種元素——這就是碳。所以呢,我們說地球生命都是以碳元素為基礎的,於是就叫碳基生命 Carbon-Based Life。
  • 碳基生命、矽基生命、智能AI生命;有多少種可能的生命形式?
    但由於人類是宇宙空間的微塵,時間長河的一瞬,人類無法理解和感知宇宙這種類型的生命。一起來打開腦洞,探索宇宙中可能的生命形式。一,碳基生命。地球上的所有生物都是碳基生物,包括人類在內都是以碳和水為基礎;地球上的碳基生物主要以氧氣和水作為能量來源。因為構成碳基生物的蛋白質,作為遺傳物質的嘌呤和嘧啶等物質都是烴衍生物,所以稱作碳基生物。
  • 生命的存在形式必須是「碳基」嗎?看看科學家的猜想!
    地球是至今為止人類在宇宙中發現的唯一存在生命的星球。在人類可以探索外太空之後,科學家們一直在致力於尋找外星生命,雖然沒有什麼重大發現,但是人類仍然沒有放棄尋找。有科學家提出宇宙中的生命形式可能是和地球不一樣的,人類可以變換尋找的方向。那麼宇宙中的生命形式可能有哪些呢?
  • 為什麼地球上都是碳基生命?
    你可能聽過地球上的生命都是「碳基生命」。但是「碳基生命」真正意味著什麼呢?我們真的是由營火後留下的黑色燒焦的東西,還是鉛筆裡的碳組成的?碳基生物,顧名思義,就是以碳元素為基礎的生命形式。我們體內的基礎化合物是蛋白質,蛋白質分子鏈就是靠碳原子連接的,也可以說碳鏈就是蛋白質的骨架。地球生命最初產生和應用的能量是糖,糖又叫什麼?碳水化合物。還是碳。地球上所有已知生命都是主要由碳、氫、氧構成的,生命活動也主要圍繞這幾種元素展開,所以我們都是碳基生物。
  • 除了碳基生命、矽基生命,有沒有其他生命形式的可能呢?
    碳基生命是目前發現的生命體的唯一形式,知識界還提出了矽基生命。如果矽基生命真的存在的話,各個長得像大石頭。除了碳基生命、矽基生命,有沒有其他生命形式的可能呢 在一些科幻想像之中,在某一個星球上,由於遠離恆星,
  • 宇宙中很可能沒有自然產生的矽基生命,碳基才是宇宙主流生命形式
    一說到尋找外星生命,就會有很多朋友說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,相比較與矽基或者其他生物,碳基生物才是更主流的存在,為什麼這麼說呢?大家接著看下去就會明白了。全劇終,根本沒有下一步的反應。那除了這些星球呢?宇宙中的星球太多了,沒錯,科學家們研究了矽的替代溶劑,包括低溫溶劑,不過,任何化合物都很難在如此低溫的環境下有反應,這是為了模擬其他星球的表面環境,就比如月球,你想不到吧,太陽系最寒冷的地方在月球背面的隕石坑中,數十億年來那裡從來沒有過一絲陽光。所以,儘管矽在地球上有許多生物學用途,但矽是其他地方生命的主要組成部分的可能性是很低的。
  • 外星生命是矽基的嗎?地球生命所需的氧氣竟是矽基生命的致命毒氣
    為何人類不稱其為氧基生命,反而將自身命名為碳基生命呢?你知道嗎?包括人類在內的所有地球生命,活體細胞中氧元素多數是以水的形式存在水分子中的,然而,對細胞結構及功能起到了至關重要的作用卻是另外一種元素碳,因此人類指出地球生命均以碳元素為基礎,故而稱其為碳基生命,至此,也引出出了一個最關鍵的問題,為什麼生命選擇了碳元素,而沒有選擇其它元素呢?
  • 明明碳和矽都能構成生命,為何科學家稱,生命形式只能是碳基的?
    面對外星生命的探索,我們可能會覺得科學家探索範圍太過於狹隘,這不同種的星球,生命形態肯定不一樣啊,全都是按照地球上的生命形態去找,肯定找不到啊!明明碳和矽都能構成生命,為何科學家卻稱,生命形式只能是碳基的?
  • 地球上的生命是怎樣形成的?地球以外,還有其他形式生命存在嗎?
    人類從誕生至今已經有300多萬年,無論是人類,還是地球上的其他生物,生命的誕生總是充滿了奇蹟。人類到目前為止都沒有發現地球以外的其他生命,這樣的特殊性讓我們不得不的思考:地球上的生命究竟是怎樣形成的?,那就是包括人類在內,地球上所有的生命都是碳基生命。
  • 變形金剛中的擎天柱,實則是鐵基生命,不同的生命形態存在嗎?
    針對生命的形態上,人們討論過很多,就比如說變形金剛當中的機器人,這些機器人可是自己擁有自己的意識,他們在現實生活中也被稱作是鐵基生命,那麼這個世界真的會存在鐵基生命嗎?首先,我們人類的構造按照很通俗的話來說,我們是肉做的,但實際都是碳基生命,地球上所有的生命都是碳基生命,那麼地球上為何不是其他形態的生命呢?
  • 宇宙中可能存在著一種等離子體生命,它們與碳基生命完全不同
    我們不難推測出,除了地球上的碳基生命以外,宇宙中還應該存在很多種生命形式,它們各自生存於某種特殊的環境,廣泛地存在宇宙之中。那麼問題就來了,按照這種思路,難道太陽上也可以存在生命?理論上來講,答案應該是肯定的,因為宇宙中可能存在著一種等離子體生命,它們與碳基生命完全不同。
  • 地球是碳基生命的天堂,而宇宙更適合矽基生命,矽基生命長什麼樣?
    生命是宇宙中最為神奇的事物,迄今為止,我們已知只有我們地球上有生命體,這裡是屬於碳基生命的世界,但是科學家們根據元素周期表上各種元素不同性質的表現認為,生命未必只會基於碳基存在,另外很可能還有硫基生命、氨基生命、硼基生命、矽基生命、砷基生命等,氨之外的這些元素的某些化學性質與碳元素相類,有可能與其他元素或化合物形成某種生命體。
  • 地球是碳基生命的天堂,而宇宙更適合矽基生命,矽基生命什麼樣?
    在太陽系之中,除去地球,環境最為宜居的行星就是火星了,然而生命要想在火星上生存幾乎是不可能的。火星沒有磁場的保護,大氣異常稀薄,晝夜溫差可以達到200多度,這些都是生命所無法承受的。而地球的另一個鄰居金星,其環境就更加惡劣了。
  • 既然碳和矽都能構成生命,為何科學家卻稱,生命形式只能是碳基的
    為什麼科學家總是假設,生命的形式是碳基生命呢?總有小夥伴說,科學家定義生命的理論是如此的狹隘,地球上所有的生命形態,無外乎是都是由25種化學元素構成的。在宇宙中其它地方會不會有其它生命形式會不會有其他的生命形式遠超過於我們的想像呢?
  • 既然碳和矽都能構成生命,為何科學家卻稱,生命形式只能是碳基的
    為什麼科學家總是假設,生命的形式是碳基生命呢?總有小夥伴說,科學家定義生命的理論是如此的狹隘,地球上所有的生命形態,無外乎是都是由25種化學元素構成的。在宇宙中其它地方會不會有其它生命形式會不會有其他的生命形式遠超過於我們的想像呢?
  • 宇宙中存在變形金剛嗎?他們或是鐵基生命,生命形式並不單一
    雖然,我們常將水、陽光和氧氣作為生命存在的三大要素,但這前提仍是以碳基生命為主,如果這宇宙中存在不同的生命形式,那麼,這三大要素可能對於它們而言,毫無作用。這種機器人在地球上不會自然形成,相信很多人都看過這種動畫片和電影,也很羨慕它們有如此多變的身體以及戰鬥力,能夠隨手掰斷鋼筋,踩碎地面。那麼你認為,在宇宙中,會存在「變形金剛」嗎?