搜索外星生命总是以地球为标准?

【菜科解读】
地球上的生命都是碳基生命,而从理论上来讲,生命还可以其他的多种形式,比如说硅基生命、硼基生命、氨基生命等等,考虑到宇宙的神秘远超人类的想象,我们甚至还可以认为,除了理论上可能存在的生命形式之外,宇宙中还有可能存在着一些匪夷所思的生命形式,例如气态生命、等离子体生命,甚至是纯能量体生命。
也就是说,宇宙中的外星生命很可能与地球上的生命大相径庭,它们完全可以生活在与地球截然不同的环境中。
那么,搜索外星生命,为何总是以地球为标准呢?其实对于这个问题,科学家早已给出了解释,总的来讲,这主要有三个原因。
第一个原因是,尽管我们不能否认其他生命形式的存在,但我们却也不能确定它们就一定就会存在,迄今为止,已被确定的生命形式只有一种,那就是地球上的碳基生命,因此可以说,我们以地球为标准搜索外星生命,至少不会走弯路。
毕竟人类的探索宇宙的能力是有限的,如果我们不考虑任何限制条件,那么我们就需要对宇宙中的所有星球进行无差别地扫描和分析,这显然是不现实的。
第二个原因是,可观测宇宙中各种元素的相对丰度其实相差很大,排名前四的分别是氢(约73.9%)、氦(约24%)、氧(约1%)、碳(约0.5%),在它们之中,氢、氧、碳都是构成碳基生命的重要元素,而这也就意味着,至少在可观测宇宙中,构成碳基生命的元素是最丰富的,所以如果真有外星生命,那它们是碳基生命的概率应该是最大的。
另一方面来讲,碳基生命的活动是基于各式各样的化学反应,这就需要一个良好的溶剂来将生命所需要的各种物质溶解在其中,以便它们能有效地进行化学反应。
而水是由丰度第一的氢和丰度第三的氧构成,所以水在宇宙中是广泛存在的,由于水的分子结构简单,支持水呈现为液态的压强和温度范围也很大,在此基础上,再加上水分子的极性很强,这赋予了液态水强大的溶解能力,因此碳基生命最有可能使用的溶剂,应该就是液态水。
通过以上两个原因可知,我们以地球为标准搜索外星生命,可以说是最正确、最简单、也最有可能获得成功的方式。
那第三个原因是什么呢?答案就是:这可以为给人类未来的生存和发展铺平道路。
虽然地球被誉为生命的天堂,但地球并不会一直像现在这个样子,随着时间的流逝,地球总有一天会变得不再适合生命生存。
除了小行星撞击、超级火山爆发等不确定因素之外,太阳本身也在越来越亮,其辐射功率也在慢慢地增加。
根据科学家的估算,按照太阳的变亮趋势,在大约10亿年之后,地球表面的平均温度就会达到47至70℃,届时地球上的海洋将蒸发殆尽,人类也无法在地球上生存,而在更远的未来(大约50亿年后),太阳还会因为其核心的燃料耗尽而走向消亡,届时整个太阳系都将变成一个死寂的世界。
所以我们以地球为标准搜索外星生命,其实也相当于我们在宇宙中寻找人类的第二家园,我们每发现一颗适合地球生命生存的星球,也就相当于为人类的未来找到了一个潜在投奔目标,尽管以人类目前的实力,跨越宇宙中动辄就以光年计的距离还不现实,但这并不代表未来的人类就没有这样的实力
海洋微物种发现地球上可能存在三域外物种
我们星球上大部分的物种并非日常所见的动植物,而是看上去像是一个个单一细胞的低等生物体,如果要判断它们在演化树上处于什么位置,生物学家们需要在实验室里培养它们,等有了足够的DNA后再进行基因分析。
但艾森表示,这里的问题是,这些物种的绝大部分,差不多占所有物种的99%,都没法在实验室里被培育,“它们就像是生物宇宙里的暗物质。
” 为了探寻生物的“暗物质”,艾森展开了和世界上最出名的私人基因研究所——文特尔研究所的合作。
对于这项探究“暗生物”的挑战,他和他的同事们采用了一种现在很前沿的研究方法,叫做“宏基因组学”(微生物环境基因组学)进行研究,传统的微生物基因序列分析需要在实验室里培养微生物,但用宏基因组学,可以直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,那就可以避开有的微生物很难在实验室里培养的难题。
艾森表示,加上这种方法,无论是环境中采集的还是实验室里培养的,现在没有DNA序列是测不出来的。
这个发现十分惊人,其可能改写从上世纪90年代以来延续的主流生物分类学法。
研究是加州大学戴维斯分校基因中心的艾森(JonathanEisen)领头所做。
他与同事们提取了一部分海洋水样本中的DNA进行分析,发现这些样本基因序列十分不同寻常,和人们平时所知的细胞生物似乎关系非常疏远,完全像是来自另外一个全新的生物域。
二、假设迷雾重重 在此次研究中,艾森和文特尔提取了“全球海洋取样考察”(GlobalOceanSamplingExpedition)中采集的海水样品,通过宏基因组学分析,发现其中有一些基因序列和此前所知的彻底不一样,无论如何也放不进现有的演化树中。
“问题是,它们是哪儿来的?”艾森说。
目前还没有一个科学家能够解答得了,这些基因不知道到底是属于什么生物。
不过,艾森表示,现在出现了两种假设,一种是这些基因序列来自一些很与众不同的病毒,而另一种假设则更为令人惊讶,这些神秘的基因序列或许代表着生命树上一个完全崭新未知的分支。
这个假设是十分大胆的,生物学界一些人表示激动,但也有一些人认为现在就谈生命的“第四维度”为时过早。
如加拿大渥太华麦克马斯特大学的生物学家古普塔(RadheyGupta)说,尽管这个发现很有意义,但还是得小心下结论才行,因为可能有更多的解释,比如,这些基因序列可能来自一些生活在独特的环境中的细胞生物,有的环境可能导致生物的基因发生迅速的演变,这就有可能给做基因分析的科学家带来错觉,以为这是在很早很早以前就和其他生物分家了的“新”的生命形式。
“现在生物是否分成三个域,或者这三个域之间的生物是怎么相互联系的,这些都还有着很大的分歧。
”古普塔说,“如果再加上对第四个域的讨论,只会让人们更加困惑。
” 不过,法国巴黎第六大学科学家巴普苔丝特(EricBapteste)的回应则更积极一点:“事实就是基因是非常多样的,而且毫无疑问其中的大部分我们都是未知的,要设想还有一个全新的生物域在那儿这也是合情合理的。
” 三、演化树面临再次重写 研究接下来的一个工作就是要更进一步地确定这些序列的来源,将寻找这些基因到底是突然变异的还是从另一个奇怪的“维度”来的。
对这些样本的进一步分析,还可以确定这些神秘的基因序列到底属于什么生物体。
假设艾森等人的进一步工作发现,这些基因序列的确是来自一个全新的生物域,那生物演化树将再次被推翻重写。
艾森介绍说,到上世纪90年代之前,演化树上只有两个分支:一个是真核生物,包括动物、植物、真菌和一些奇怪的生物形式,比如黏液菌;而没有被列入真核生物的,则被称为“其他所有一切生物”。
随着基因分析技术的进步,上世纪90年代后,科学家发现,所谓的“其他所有一切生物”并不能笼统地归在一起,它事实上有两个完全不同的域:细菌和古菌。
即使这样,生物学家对演化树如何来画依旧是分歧多多,还有不少存在争议的生物,比如拟菌病毒,这是目前所知的最大的病毒之一,有人就认为其应该单独代表一个新的域,它里面带有很多在细胞生物中才有的基因,所以不应该看成是病毒。
“如果你把这些拟菌病毒看成是第四个分支,那我们的序列或许代表着第五个分支,只不过现在我们都还不知道而已。
”艾森说。
为什么地球只有月亮这一颗天然卫星?
这么去形容月亮和地球的关系,可能有些朋友不明白,其实不难理解,看看月亮的质量就知道了,作为地球的卫星,月亮的个头是地球的1/49,而质量是地球的1/81,这样的比例在整个太阳系中都是的。
太阳系有天然卫星的行星一共有六个,其中地球只有月亮一颗卫星,火星有两颗,木星有62个,土星有近60个,星有30颗卫星左右,海王星也有十多个,但是在所有的卫星与行星的质量比例中,除了月亮和地球之外,没有哪颗卫星与行星的比例超过1‰的,然而月亮却只是地球的1/81,很显然这个比例太大了,更何况地球只是一个岩质行星,它的质量并不是非常大,然而却拉着月球这么大个头和质量的行星在运行,所以月球的存在引起了地球上的海洋潮汐,大气潮汐,以及内部岩浆变化引起的一些火山和地震活动等。
正是由于月球巨大的质量,所以它的引力也很大,能影响地球外太空广阔的空间,在它围绕地球运行的过程中,它的引力可以对距离地球一百多万公里的天体施加影响,那么这样的话,当有小行星和彗星之类的天体路过地球轨道被地球引力捕获有可能成为地球的卫星时,月亮就会出来搅局了。
因为月亮的引力也会对新来者施加影响,而且由于它在围绕地球运行,可以距离新来者更近,所以它更能影响新来者,但两者在各自的轨道上靠近的时候,月球就会将新来者捕获或者将它甩出去,就好像妻子把小三儿捉住或者赶走一样,所以地球也就不容易再有卫星了。
地球只有月亮一颗天然卫星的原因就是如此,可能有的朋友会说,那地球有那么多的人造卫星呢?其实绝大部分的人造卫星都距离地球比较近,而且上面自带发动机和燃料,可以随时调整轨道,并且科学家们在设计卫星运行的轨道时都会避免被月亮捕获的。
随机文章塔西佗简介揭秘外星人暗中帮助中国人真相,盘古女娲大神竟然都是外星人月球的背面是什么,二战飞机和外星人基地现身月球(谣言)世界上最强的龙卷风 , 中国最大的龙卷风/江苏一天被龙卷风侵袭23次银河系有多少太阳,科学预测有数亿星系类似太阳系/恒星的15%