“这是碳基生物能想出来的吗?”这句话是对天马行空想象力的夸赞,里面提到的碳基生物,就是包括你我在内的一切地球有机生命体。
丰富美丽的碳基生命世界
地球为什么选择了碳基生命,而不是硅基生命?硅基生命长什么样?
碳的“圆滑之道”为什么地球上的生命都是以碳链作为基础,而不是其他元素?
如果我们仔细观看元素周期表各个元素的特性,也许就会知道原因了。
元素周期表
其次,原子是由原子核和核外电子构成,除了第一周期的两个元素,其他元素都是有两层及其以上数目的电子层。
电子不一定全部属于原子核,它们会受到外界的干扰,从而让原子失去电子或者被硬塞电子。
最外层要8个电子才会最稳定,别人抢不走,其他电子也没办法挤进来。
原子的结构
最后,有机物们组合起来,开始明确分工,地球上诞生了第一个生命——露卡。
今天地球上的所有生物,都是露卡的后代,正是它为生命奠定了以碳为主体的生命结构。
人体内含量最多的元素是氧,但是单看细胞,含量最多的元素是碳,我们可以说,没有碳元素就没有细胞。
然而,碳不是元素周期表中唯一的“圆滑”元素,和它同一主族的硅元素,同样秉承了这一套,而且硅还是地球含量第二多的元素,占据26.3%,为何它无法成为生命的“地基”?
硅原子的结构
为何一个主族的元素,硅和碳的差距这么远?因为硅比碳多了一层电子,它有三层电子层,而碳只有两层。
这导致,硅的原子核对于最外层电子的控制比碳弱,因此硅也很“圆滑”,但是没有碳原子那么灵活地“圆滑”。
此外,碳基生命呼吸的时候会产生二氧化碳,同时依靠食物保持体内的碳平衡。
硅基生物如果也要呼吸,产物就会是二氧化硅,这是一种固体,可能会直接阻塞呼吸道。
就算以其他方式排出了体外,那么如何补充硅原子呢?
早期的地球生命可以利用大气中的甲烷等物质,那么硅基生命就只能吃地球的沙子和岩石了。
含有硅酸盐的石头
硅基生命真的存在吗?科学家们认为,他们使用硅原子合成硅烃或者硅烷,所处的环境依然是在地球上,无法成功只能说明硅基有机物不适合在地球上存在。
可是宇宙中的行星数量是上亿的,不能否认也许有的星球,硅基生命就十分适应它的环境。
那么硅基生物会长成什么样呢?首先肯定是和碳基生物长得不一样的,因为它的生活方式也不可能与碳基生物相同。
硅基生物的新陈代谢会比碳基生物慢,因此它们的移动速度是很慢的,可能是外表有硅晶体的硬物。
人们想象的硅基生命
如果非要说地球上哪个地方满足上面的条件,那么可能是地核,也就是地心,那里的温度达到了4000到6000摄氏度,压强更是高达200多万个大气压。
难怪有人怀疑地核生活着另一种人类,有可能是传说中的“硅基人”。
近些年,随着人工智能兴起,它们被称呼为新的“硅基生命”,因为各种电子元器件的主要原料就是硅元素。
然而,这个想法受到了很多人的反对,以为人工智能不能算作生命,因为它连细胞结果都没有,它顶多只能算以硅为主的产品。
人工智能不能算作硅基生命
有科学家提到了硼基生命,它们生活的环境没有水,于是氨、氟化氢或硫化氢等物质,代替水的功能。
它们也不以氧气呼气,而是呼吸二氧化硫,或者直接没有呼吸作用。
原本应该是氧原子的位置,全部换成了硫原子。此外,以硼为中心的烃烷类物质,稳定性高于碳基生命。
科学家猜测可能存在硼基生命
或许人类学习的生命化学知识,只不过是宇宙生命体的一小部分。说不定在宇宙中,任何一种元素都能作为生命的基础,只不过恰好出现在地球上的是碳基生物罢了。
我们的地球也许恰好生活着碳基生命
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