硅是地壳中第二丰富的元素,为什么地球上没有硅基生命?

2019-06-29 11:32 出处:义乌新闻网 人气: 手机版
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<div><p class="ql-align-justify">科学家拿确实有没有氧气来判定这个星球上有没有生命,那么人家外星人靠氢气氦气来呼吸不行吗?其实这个话题咋看上去非常具有说服力,宇宙那么大,为什么都要像人类一样呼吸氧气,需要水以及碳水化物补充能量,就不能呼吸氢气氦气甚至氮气,不行吗?不妨来看看有这样的可能吗?</p><div class="pgc-img"><img src="http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/8ea22aecafd64980873597e1f6959ef7" img_width="640" img_height="351" alt="硅是地壳中第二丰富的元素,为什么地球上没有硅基生命?" inline="0"><p class="pgc-img-caption"></p></div><p class="ql-align-justify"><strong>一、有多少种可能的生命?</strong></p><p class="ql-align-justify">不要以为就你们想到了宇宙中存在其他类型的生命,因为科学家的脑洞比各位大多了,要不然各位咋就没成为科学家呢?那么有<span>多少</span><span>中可能</span>的生命类型呢?</p><p class="ql-align-justify"><strong>碳基生命</strong></p><p class="ql-align-justify">1.碳基水基生命,以碳为核心元素,水为介质的生命类型</p><p class="ql-align-justify">2.碳基氨基生命,以碳为核心元素,氨为介质的生命类型</p><p class="ql-align-justify">3.硼基硼基氟化氢基生命,以硼为核心元素,氟化氢为介质的生命类型</p><p class="ql-align-justify">.....</p><p class="ql-align-justify"><strong>硅基生命 </strong>以硅为核心元素,硅烷为介质的生命类型</p><p class="ql-align-justify">.....</p><p class="ql-align-justify"><strong>能量形式的生命 </strong>以内量形式(没有实体)存在,比如等离子体状态的生命类型</p><p class="ql-align-justify"><strong>人造类型的生命 </strong>不做新陈代谢的生物电能或者量子计算机为载体的生物</p><p class="ql-align-justify"><strong>以电磁波与信息形式存在的生命</strong></p><p class="ql-align-justify">你不得不佩服科学家的脑洞,但问题提出很简单,求证却很难,所有大胆设想,严密论证的科学思维就要了科学家的亲命!</p><p class="ql-align-justify"><strong>二、迄今为止发现了哪几种类型的生命?</strong></p><p class="ql-align-justify">当然您并没有猜错,我们在地球上仅仅是发现了碳基类型的生命,在月球和火星上均未发现任何类型的生命,而更遥远的宇宙深处,除了发现部分有机分子以外则是一片空白,留待各位去发现!</p><div class="pgc-img"><img src="http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/3c6ee13b8a5d4af1ba2b619787b2d5a0" img_width="500" img_height="286" alt="硅是地壳中第二丰富的元素,为什么地球上没有硅基生命?" inline="0"><p class="pgc-img-caption"></p></div><p class="ql-align-justify"><strong>三、为什么地球上有那么多可能形成生命的化合物,却只出现了碳基生命?</strong></p><p class="ql-align-justify">这是一个非常好的问题,这首先得来了解下碳元素的特性:原子有四个自由电子,其还原性和氧化性基本相当,而且碳原子只有两个电子层,比同族的锗、锡,硅,铅等元素强一些,并且碳链通过碳原子的勾勾搭搭长度可以有2个一直到数千个,因此以碳链为骨架的有机分子是地球上无数有机化合物的基础!而碳基生命从碳水化物中获取能量的过程则是有氧化过程完成的,尽管碳基在地球上多种优越性,但碳基生命分子结构并不稳定,无论是高温还是低温都可以破坏这个结构,或者在辐射的条件下可以达到破坏条件,因此从这个角度讲碳基生命也是非常脆弱的!</p><div class="pgc-img"><img src="http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/c041f840c49b463fb4d88cb31e4253f5" img_width="720" img_height="486" alt="硅是地壳中第二丰富的元素,为什么地球上没有硅基生命?" inline="0"><p class="pgc-img-caption"></p></div><p class="ql-align-justify">那么吃瓜群众的问题也来了,为什么就有四个电子的碳原子可以呢?别的不行吗?其实并不是,其他组成分子链更复杂的完全没有问题,但关键并不是要复杂,而是要稳定,因为生命需要有一个稳定的载体!</p><div class="pgc-img"><img src="http://p9.pstatp.com/large/pgc-image/ca228fa3f5074392ac42d5abe3ea6d79" img_width="640" img_height="480" alt="硅是地壳中第二丰富的元素,为什么地球上没有硅基生命?" inline="0"><p class="pgc-img-caption"></p></div><p class="ql-align-justify">四、硅跟碳的功能类似,也许会稍稍弱那么一点,但地壳中硅元素最丰富(除氧元素以外),为什么从未出现硅基生命?因为硅可以形成硅烷或者硅酮等长链的方式形成生命,而且更具硅化合物的特征甚至可以在高温下生存,这不是更具优越性?</p><p class="ql-align-justify"><strong>1.硅形成链的能力是比较差的,硅烷的硅数只能达到8而且稳定性非常差。</strong></p><p class="ql-align-justify"><strong>2.其实硅烷以及衍生物的热稳定性也非常差</strong></p><p class="ql-align-justify"><strong>3.很多溶剂都会破坏硅-硅键,无法作为生命的介质</strong></p><p class="ql-align-justify">.......</p><p class="ql-align-justify">所以硅形成硅基生命的希望是幻灭的,即使硅元素是地壳中第二大元素也没有毛用!</p><p class="ql-align-justify"><strong>五、也许宇宙中有条件迥异的星球,为什么我们只找有液态水星球的生命?</strong></p><div class="pgc-img"><img src="http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/66968183970c42d1957777dba31c7cb5" img_width="720" img_height="720" alt="硅是地壳中第二丰富的元素,为什么地球上没有硅基生命?" inline="0"><p class="pgc-img-caption"></p></div><p class="ql-align-justify">这理解起来其实不难,宇宙中的天天何止千千万,但据我们所知也就地球上形成了生命,这是最好的案例,也是唯一的案例,那么我们在寻找生命时候当然会倾向于和我们条件类似的星球,并且碳基生命有如此多的优势在地球如此优秀条件的星球中脱颖而出,这都是有原因的!假如我们放着这么大个案例不去参考,非得要太阳上找生命,很抱歉,你可以领盒饭走人了!</p><div class="pgc-img"><img src="http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/f1b3a6530e8a4d859a6b8418397441a8" img_width="564" img_height="796" alt="硅是地壳中第二丰富的元素,为什么地球上没有硅基生命?" inline="0"><p class="pgc-img-caption"></p></div><p class="ql-align-justify">地球生命的演化史</p><p class="ql-align-justify">另外碳基生命的介质-水是非常关键的,因此系外行星搜索时我们会非常感兴趣液态水的存在,但我们并不是特别关心氧的存在,为何会如此,氧不是生命必须的气体吗?其实不然,在地球上就有很多不需要氧就能生存的生命,比如大肠杆菌可以有氧也可以无氧(发酵来获取能量),乳酸菌则有氧无氧都主要利用发酵!但有一点要指出的是只要有水就会存在氧气,因为液态水的存在,在温暖的气候下会大量蒸发,而高层大气中的光解则会让氢元素逃逸而留下氧元素,尽管非常微量,但数十亿年累计将是非常可观的数量!</p></div>
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