宇宙中不止一種生命形態,但存在碳基生命的可能性最高!

2020-11-23 科學探索菌

地球上的生命就屬於碳基生命,外星球上也有可能存在碳基生命,人類目前尋找外星生命就是按照地球生命所需要的條件來尋找。

那什麼是碳基生命?

因為構成生命的化學物質都需要以碳元素來進行連接,所以稱作碳基生命。簡單來說就是由有機物構成的生命。

有機化合物就是除了少數具有無機性質的以外的含碳化合物,比如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈣等都屬於無機物,而甲烷CH4則是最簡單的有機物。有機物除了以碳為基本骨架以外,主要還包含氫、氧、氮、磷、硫等元素。雖然叫做碳基生物,但並不是碳元素含量最多。

地球上的所有生命都是由有機分子構成的,它們都屬於碳基生物。比如脂肪、蛋白質、胺基酸、糖、血紅素、葉綠素、酶、葡萄糖等都屬於有機分子,地球上的生命就是由它們構成的,它們就相當於電子零器件。除了地球上,科學家們在外太空也發現了多種胺基酸分子,這增強了人類尋找外星生命的信心。

地球上總共存在90多種天然元素,地球上的碳基生命主要由28種元素構成。以人為例,人體主要由氧、碳、氫、氮、磷、硫、氯、鉀、鈉、鈣和鎂這11種元素構成,它們的佔據了人體總質量的99.9%。

凡是生命都必須要有代謝功能,即從外界攝取能量,並為生命活動提供支持,這個過程必然存在化學變化。不管是有生命的物體還是無生命的物體,它們都是由化合物構成的,而新陳代謝和自我複製是最基本的生命現象。

為什麼會形成碳基生命?

那是因為碳的化學性質優異,易與其它元素結合成化合物,碳元素是自然界中已知化合物種類最多的元素。在自然界中有機物的種類繁多(包括人造的),有機化合物數量多達上千萬。

學過化學的可能都知道,原子與原子之間是靠化學鏈連接在一起,而碳原子可以同時與4個原子連接。形象點來說,就是每個碳原子有4隻手,其它原子在碳原子的幫助下可以形成複雜的結構,這樣就形成了複雜而穩定的化合物。

正是因為地球上擁有這樣的化學反應環境,地球上才能形成生命。

形成生命需要哪些條件?

目前人類在宇宙中尋找外星生命,主要就是以地球環境為參考。化學物質經過複雜的變化形成生命,要想完成這一過程,需要溶劑,而水就是自然界中最好的溶劑之一。

以人類目前的化學知識,基本可以判定像木星這樣的氣態行星上是不可能生命的。天文學家在宇宙中尋找生命,目前主要是以尋找類地行星為目標。判斷那個星球上是否具有生命,主要就是判斷那個星球上有沒有水。只要有了水,形成生命的可能性就大大提高了。

此外行星距離恆星的距離要適宜,不能太遠也不能太近。行星的體積也不能太大,不能太小。要想進化出智慧生命,這顆行星上的化學元素必須要足夠豐富,且需要有穩定的地表和適宜的大氣,這樣才利於生命形成智慧和文明。

很難想像一顆全是汪洋大海的行星上擁有智慧生命,這種環境也只適合進化出一些低級生命。

外星生命可能以哪些形態存在?

關於這一點,科學家很早之前就思考過。早在19世紀,就有學者提出,宇宙中可能存在矽基生命,所謂的矽基生命就是主要以矽的化合物為主構成的生命。

為什麼科學家們喜歡討論矽基生命呢?那是因為在元素周期表中,矽與碳的化學性質最為相近。既然有碳基生物,又為什麼不能有矽基生物呢?

至於地球為什麼沒有形成矽基生命,那是因為地球的環境不適合矽類化合物發生反應。也許在遙遠宇宙中的某顆行星上就有適合矽基生命存在的條件,而且那裡的生命還進化出了智慧。

宇宙這麼大,行星的數量眾多,除了矽基生命,也許還有其它形式的生命,它們可以在極寒、極熱和高壓環境下生存。尋找外星生命是一件極其困難的事,也許我們可以在實驗室中嘗試著製造地球上不存在的生命形式。

目前來看在宇宙中存在碳基生命的概率絕對比存在其它形式生命的概率要大。

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相關焦點

  • 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。
  • 為何科學家們認為,除碳基生命外,宇宙不可能存在其他基礎生命?
    地球,是人類唯一的家園,在地球誕生的46億年中,它以種種不可思議的巧合孕育了生命,經過幾十億的生物轉化,地球的土壤中出現了大量的有機微量元素,以及大量的有機礦物,這使得生活在地球上的生命,可以借用這些資源來發展壯大,在很多時候很多人類總在思考一個問題,我們到底是什麼樣子的存在,生命又是如何誕生的
  • 地球上全是碳基生命,宇宙中有可能存在矽基生命嗎?
    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?宇宙中的生命可能是更為多元多樣的,遠超過我們最狂野的想像力。實際上矽在宇宙中也是一種廣泛存在的元素,而且在元素周期表中位於碳的下方,二者之間具有較強的相似性。
  • 地球生命以碳為基礎,為什麼宇宙中不會存在矽基生命?
    生物和化學家們普遍認為,如果地球之外的某一個地方存在生命體,它一定也與我們一樣,是碳基的。在太陽系形成的過程中,矽在地球表面的含量遠超過碳,它的原子結構與碳相近,為什麼地球上沒有出現哪怕一種以矽為基礎的生命形態,甚至我們連一塊純矽都找不到呢?
  • 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?
    人類的文明已經存在了很多年,在進入科技時代之後,人們在生命的想像上都沒有停止過,我們從很多科幻電影上就能夠看出來了,特別是異形、變形金剛之類的電影中,完全可以看出人類對生命的不同形態有著很多想像。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?
  • 宇宙中存在變形金剛嗎?他們或是鐵基生命,生命形式並不單一
    地球只是浩瀚宇宙中的小小成員,光是一個銀河系就有上千億顆恆星,而每一顆恆星系內又有諸多行星,如此一來,宇宙中想要找一枚除了地球以外的生命星球還是有可能的。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?
  • 宇宙中可能存在著一種矽基生命,它們的能力比人類強大得多!
    從理論上來講,矽基生命是可以在宇宙中存在的,但是由於矽這種元素的化學特性遠遠比不上我們熟知的碳元素,所以科學家推論矽基生命只能在非常特殊的環境下,以非常特殊的方式存在。有多特殊呢?根據相關理論的推測,如果真有矽基生命存在的話,它們應該生活在高溫的環境裡,它們的身體應該像是亮晶晶玻璃,由於矽的化學反應速度較慢,體現在矽基生命身上就是慢吞吞的動作。最離譜的是矽基生命的呼吸,很可能它們吸入了氧氣,但是呼出的卻是固體的粉末!這樣的生物會比碳基生命高級嗎?顯而易見的,除了能夠適應極端的環境以外,它們根本無法與碳基生命媲美。
  • 外星生命憑什麼必須是碳基生物,「殺手」小行星會消滅地外生命?
    於是,科學家們根據地球和地球生物的特徵,總結出了一些適合生命居住的基本條件。比如:液態水、陽光和熱量,以及碳等物質,並且這個星球的引力大小也很重要。可能有不少人都曾聽說過,外星生命必須是碳基生物,那麼,為什麼他們不能是其他類型的生物?首先,我們需要了解碳基生物到底是什麼意思!或許有的人並不了解,就我們地球上的所有已知生命而言,大家都具有碳基生物這個共有屬性。
  • 以生命的進化史,簡析人類會不會是宇宙中最高等的文明?
    對於文明和科技是永無止境的,也永遠是一個未知數,生命所謂的演變也好還是文化的發展也好都是一個廣義的概念。尤其對於時間而言,46億年的進程可能是人類所能知道的最高的精確值。偏差也時時存在著,包括任何時間單位,只是一種概念而已。時間的長短,快慢等可能在不同的文明中有不同的算法和解釋。
  • 太陽系可能存在著一種矽基生命,它們的能力比人類強大得多
    ,這樣失望的結果讓人類有點懷疑宇宙中是不是除了地球以外,真的不存在其他生命了,人類一直找不到地外生命有很多原因,比如科技太落後、宇宙實在太大、外星生命故意隱藏起來等,不過除了這些原因以外,還有一個重要原因導致人類無法找到地外生命,這個原因就是人類總是以地球生命的標準去尋找地外生命。
  • 在整個宇宙中,生命的誕生並不容易,碳基生命是否是唯一?
    在整個宇宙中,生命的誕生並不容易,碳基生命是否是唯一?宇宙浩渺,從現有我們地球上的跡象來看,人們經常會懷疑是否有外星文明曾經來訪過我們的地球。因為整個宇宙讓我們很難相信,地球會是當中唯一有生命和智慧文明的星球,僅僅在銀河系中就多達2000多億顆行星。其中甚至有很多與地球擁有相似環境的天體,但是因為目前科技的限制,以及宇宙實在太過浩瀚,加上我們每個星球之間距離過於遙遠,很難進行有效的探索。所以,處於宇宙一隅的我們也至今沒有探訪到外星文明。但是,雖然在整個宇宙當中,生命的誕生並不容易,讓我們也會不禁思考一個問題,碳基生命是否是唯一呢。
  • 腦洞時刻—宇宙中可能存在的生命形態(三)
    宇宙之大,無奇不有,生命作為宇宙上百億年演變出的最有意思的東西,若傾向於用對地球生物的固有認知來定義它的存在,已然落了下乘了。 九、反物質生命 以上兩篇說的都是正物質。宇宙中有反物質,也許也有生命呢。正電子、負質子都是反粒子,它們跟通常所說的電子、質子相比較,電量相等但電性相反。
  • 聊一聊對於矽基生命在宇宙中存在的可能性
    劉慈欣推出了一檔節目叫《思想實驗室》,我也花了99個大洋收聽了一下,可能聽過的朋友多少會有一些自己的看法,這不也有科普大咖就提出了自己的觀點來反駁劉慈欣所說的矽基生命存在的可能性,他的依據是如果將你推上一個極端的假設中,只有當你預測到外星人的一種存在形式出現了,才會把處於冬眠中你喚醒
  • 碳基生命未必是宇宙的唯一,來了解一下砷基生命
    近些年來,越來越多的人意識到:外星生物的形態,很可能遠遠超出了我們的認知範圍。而它們的基本結構,也和我們完全不一樣。我們知道,地球上的生物是碳基生物,也就是說,是由以碳為主的有機物和無機物構成的。比如我們的骨骼,是碳酸鈣、我們的基礎能量單位葡萄糖,也是含碳的。可是,元素周期表中,有很多和碳類似,可以組成不同有機物的基礎元素。
  • 為什麼說矽基生命比碳基生命高級?矽基生命真的存在嗎?
    我們知道,生命的新陳代謝都是通過化學反應來完成的,所以碳基生命的新陳代謝非常快,也就是說碳基生命的生命周期一般不會太長!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!
  • 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。
  • 為什麼目前宇宙中只發現地球擁有生命?
    其實咱要說的是,在宇宙中我們找了哪些地方?可以用宇宙中只發現地球擁有生命這個說法?就比如在太平洋裡舀了一瓢水就認為太平洋裡沒有魚,不如家門口的小池塘裡還有小魚兒...這是在是貽笑大方......生命的形成是需要有條件的,比如地球上的碳基生命是碳元素為有機物質基礎的生命,以碳和水為作基礎,以及構成碳基生物的蛋白質與作為遺傳物質的嘌呤和嘧啶等物質等都是烴的衍生物!那麼如果某顆行星上少了構成某種生命所必須環節,如果也認為能形成碳基生命,這就強人所難了麼!
  • 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?
    地球擁有適宜的溫度、充沛的水資源以及磁場和大氣的保護,生命在這樣的條件下盡情的繁衍進化。地球是已知的唯一擁有這樣得天獨厚條件的星球,從概率的角度來說,地球絕對可以稱得上是宇宙中的一個傳奇,在地球之外,環境對於生命而言而極其惡劣的。
  • 外太空存在生命的可能性是多少?
    自從人類認識到宇宙的無窮性以來,我們就直覺地認為,生命必定存在某個地方,無論是在我們的銀河系 還是遠處的某個星系。如果宇宙包含數十億個星系,而如果每個星系含有數十億恆星 ,如果這些恆星的一小部分有地球 般的星球,然後幾百個-甚至幾千-的外星 文明必須通過宇宙存在。
  • 宇宙中真實存在變形金剛?他們實則是鐵基生命,生命形式並不唯一
    在長期的探索中,人們往往會發現很多意想不到的事情,進入科技時代以來,科幻作品中的一些情節也變為現實。隨著科學技術的發展,人們也將希望寄託於更加高級的技術中,比如光速飛行、人工智慧等。在尋找外星文明的過程中,科學家們漸漸發現,只有拓展新的思路才有可能發現外星文明的存在,生命的形式或許並不唯一,所以變形金剛同樣有可能存在於我們的宇宙中。在相關電影中,這些來自「塞伯坦星球」的機器人,為了爭奪能源而到達地球,並且能夠在汽車、飛機與機器人的形態中切換,由此展開正義與邪惡的較量。