生命是宇宙的必然吗(生命是宇宙的偶然)
在生活中,很多人可能想了解和弄清楚生命是“宇宙的必然”?生命在与地球相似的行星上一定会发生吗的相关问题?那么关于生命是宇宙的必然吗的答案我来给大家详细解答下。
异形就在你身边?
生命的起源是科学尚未解开的大谜题之一。
没有人知道生命到底是如何发生、在哪里发生、又是何时开始的。我们能确定的只有微生物大约在35亿年前开始在地球上立足。至于更早之前,由于缺乏可信的证据,可说是众说纷纭。
30年前,生物学界流行的看法是:生命的发生源自化学上的偶然。因为发生的可能性实在太小,在我们观察能力所及的宇宙范围中,不太可能发生第二次。这种保守的看法,可在诺贝尔奖得主、法国生物学家莫纳德于1970年发表的文章得到佐证:“人类至少明白,自己在无情而浩瀚的宇宙中是孤独的。人类的出现只是一种偶然。
”然而近年来,这种看法却有极大的转变。1995年,知名的比利时生物化学家杜维认为,生命是“宇宙的必然”,
并宣称生命在任何与地球相似的行星上“几乎一定会发生”。杜维的说法加强了天文生物学家的信念,认为宇宙里生机盎然。美国纽约大学的夏匹洛把这种理论命名为“生物决定论”,也就是说“生命就写在自然定律里”。
科学家如何确认哪一种看法才是正确的?最直接的方法是到别的星球(例如我们最为熟悉的火星)寻找生命的证据。
如果太阳系中的两个行星都以无中生有的方式诞生了生命,便能确立生物决定论。可惜的是,可能还要很长的时间,探索红色星球的太空任务才能进步到足以搜寻火星上的生命形式(如果它们真的存在),借此仔细研究地球以外的生命形式。
不过,要测试生物决定论,比较简单的方法还是存在的。如果生命的确在地球的环境条件下就这么诞生了,或许在地球上生命的起源已经发生过许多次。为了探索这种引人入胜的可能性。科学家已经在沙漠、湖泊、洞穴中寻找各种异形生命,也就是拥有独立的起源,而与人类已知的所有生物有着根本差异的生物。研究者设计的测试,是要能辨认出可能就生活在你我身边的特异微生物。
科学家对生命的严格定义还未达成共识。
不过多数人同意生命有两个“注册商标”:代谢(从环境中取得营养物,把营养物转变为能量,并排出废物)以及繁殖。生命起源论的正统观点是,如果地球上的生命兴起不只发生过一次,其中一种形式会迅速取得优势。并消灭其他形式。举例来说,可能是因为其中一种形式很快地占据所有可用的资源,或是和较弱的生命形式“结盟”,把成功的基因完全占为己有。不过这种论述的证据却很薄弱,例如细菌与古生菌是两种形式截然不同的微生物,在30亿年前从共同祖先分家以来,就一直和平共存至今,谁也没有把谁消灭掉。
另外,另类的生命形式不见得会与已知的生物直接竞争,因为这些异形生物可能居住在已知微生物无法生存的极端环境中,或是因为这两种形式的生命使用了不同的资源。
真的有异形生物吗?
即使另类的生命形式现在并不存在,还是有可能在因某种理由灭绝之前,繁盛于遥远的过去。在这种状况下,科学家仍然有很大的机会从地质记录里找到它们遗留的生物学痕迹。假设另类的生命形式拥有截然不同的代谢,可能会以已知生物活动所不能解释的方式,改变岩石或制造矿物质沉积。以独特有机分子形式形成的生物标记,而且是我们熟知的生命形式无法创造的有机分子,可能隐藏在古老的微生物化石中,形成的时间可以追溯到遥远的25亿年前。
有一种更令人兴奋但也更异想天开的可能是,另类的生命形式至今仍然存在,而且就生活在我们的环境之中,形成一种“影子生物圈”。这个名词由科罗拉多大学波尔德分校的克莱兰与卡普里所创。
这个想法乍看之下可能颇为矛盾:如果异形生物就在我们眼前(甚至眼皮上)大肆活跃,科学家岂不早该发现它们了?答案却是否定的。绝大多数的生物是微生物,单是从显微镜下观察,都几乎不可能区分出它们是什么东西。微生物学家必须分析遗传序列,才能决定一个生物在生命树中的位置。但是到目前为止,研究者也只对所有已发现微生物中的一小部分做过分类。
可以确定的是,目前仔细研究过的生物,几乎都来自共同的祖先。已知生物有相似的生物化学,也使用几乎相同的遗传密码,所以生物学家可以分析它们的基因序列,然后将之安置在同一株生命树上。不过研究者用来分析新发现生物的程序,是刻意设计成侦测我们认知中的生命形式,这些技术无法正确地对另类的生物化学有反应。如果影子生物只存在于微生物领域,科学家看漏了它们,也是非常可能的。
生态上与世隔绝的异形
在今天的地球上,研究者该到哪儿寻找异形生物?有些科学家专心搜寻占据特殊生态区位的生物,但这些生态区位遗世孑立,一般所知的生物根本无法到达。近年来的发现则是,已知生物承受极端严酷环境的能力,实在令人惊讶。从滚烫的火山口
到南极的干燥峡谷等极端的环境,都有微生物存在,
其他极端微生物还可以生活在盐浓度饱和的湖泊、含金属的极酸矿坑污染物以及核子反应的废水池里。
尽管如此,最强韧的微生物还是有其极限。就我们所知的生物而言,液态水是绝不可少的。智利北部的亚他加马沙漠就因为极为干燥,完全没有生命形式的迹象。再者,虽然有些微生物可以在水沸点之上的温度中繁殖,但目前为止,科学家还没发现任何东西可以在130°C以上的环境中存活。
然而,可想象的是,另类的生命形式可能在更极端干燥或温度条件下存活。所以,在生态上隔绝的地区,科学家或许能借由生物活动的线索,例如在地面与大气之间的碳循环中,找到另类生命形式的证据。要寻找这种隔绝的生态系,最可能的地方是地壳深处、大气上层、南极、盐矿以及金属和其他污染物的堆积处。另外,研究者可以在实验室中控制不同的条件(如温度或湿度),直到所有已知的生命形式死绝;如果某种生物反应还留存着,那就有可能是影子生命存在的征兆。科学家已经用这种技术发现了可承受辐射的抗辐射奇异球菌。这种细菌所能承受γ射线的剂量,
是人类致死剂量的1000倍。不过,抗辐射奇异球菌和所有已经鉴定出来的所谓嗜辐射生物,在遗传上都与已知生命有关联,所以它们并不是异形的候选者。不过,这并不排除以此种方法找到另类生命形式的可能性。
研究者已经整理出好些生态系,看起来应该与生物圈的其他部分完全隔离。在地底深处的微生物,无法接触到光、氧气以及其他生物的有机产物。它们赖以维生的方法,是某些微生物能利用化学作用或辐射活动所释放的二氧化碳或氢气,来行使代谢、生长与繁殖等活动。虽然到目前为止发现的微生物与地表微生物的关系都很接近,但对地下深处生物的探险仍处于初步阶段,可能还有更多惊奇有待发掘。“国际整合海洋钻探”计划已经从海床底下将近l千米的深度采得岩石样本,陆地钻孔也从更深的地层发现生物活动的讯息。不过到目前为止,研究组织还没有进行有系统且大规模的计划,来探测地下深处是否有生命存在。
温馨提示:通过以上关于生命是“宇宙的必然”?生命在与地球相似的行星上一定会发生吗内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。