還原性 地球是碳基生命的天堂,而宇宙更適合硅基生命,硅基生命什么樣

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對(duì)于包括人類在內(nèi)的所有地球生命而言,地球絕對(duì)是一個(gè)天堂。
地球擁有適宜的溫度、充沛的水資源以及磁場(chǎng)和大氣的保護(hù),生命在這樣的條件下盡情的繁衍進(jìn)化。地球是已知的唯一擁有這樣得天獨(dú)厚條件的星球,從概率的角度來(lái)說(shuō),地球絕對(duì)可以稱得上是宇宙中的一個(gè)傳奇,在地球之外,環(huán)境對(duì)于生命而言而極其惡劣的。
在太陽(yáng)系之中,除去地球,環(huán)境最為宜居的行星就是火星了,然而生命要想在火星上生存幾乎是不可能的。火星沒(méi)有磁場(chǎng)的保護(hù),大氣異常稀薄,晝夜溫差可以達(dá)到200多度,這些都是生命所無(wú)法承受的。而地球的另一個(gè)鄰居金星,其環(huán)境就更加惡劣了。
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不過(guò),這些地外行星的惡劣環(huán)境只是針對(duì)于碳基生命而言的。
地球上所有的生命形式都是碳基的,這是為什么呢?因?yàn)闃?gòu)成生物的基礎(chǔ)是氨基酸,而氨基酸的形成需要氨基和羥基進(jìn)行連接,而碳元素則在這個(gè)連接過(guò)程中起到了關(guān)鍵的作用。為什么一定要是碳元素來(lái)進(jìn)行連接呢?
因?yàn)榘被崾且环N高分子有機(jī)物,是非常復(fù)雜的,而復(fù)雜的分子形成需要構(gòu)成原子具有高度的還原性和氧化性,兩者缺一不可。這樣的條件是非常苛刻的。如果原子的核外電子太多,則會(huì)呈現(xiàn)出單純的氧化性,如果太少,則會(huì)呈現(xiàn)還原性,而只有碳原子的核外電子不多不少,正好四個(gè),于是就同時(shí)具有了很強(qiáng)的氧化性和還原性。
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當(dāng)然,能夠同時(shí)呈現(xiàn)很強(qiáng)氧化性和還原性的并不止有碳原子,之所以生命是碳基的,還有另外一個(gè)因素。
那就是碳基分子的活性。生物的一切反應(yīng)都是一種化學(xué)作用,包括瞳孔的放大、情感的產(chǎn)生等等,而只有高活性的碳基分子才能夠保證這些化學(xué)反應(yīng)的迅速產(chǎn)生,簡(jiǎn)言之,這就是為什么地球生命都是碳基的。
那么,在地球之外,是否可能存在著以其它元素為基礎(chǔ)的生命形式呢?這很難說(shuō),如果有,那么就一定是硅基生命了。之所以這樣說(shuō)是因?yàn)楣韬吞嫉幕瘜W(xué)性質(zhì)極為相似,那么如果硅基生命真的存在,它會(huì)是什么樣子呢?
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硅和碳雖然相似,但也有區(qū)別,所以硅基生命必然呈現(xiàn)出和碳基生命截然不同的外觀和機(jī)能。
首先,碳與氧結(jié)合會(huì)形成二氧化碳,二氧化碳是一種氣體,很容易在呼吸過(guò)程中排出體外。而硅和氧結(jié)合會(huì)生成二氧化硅,這是一種晶體,所以硅基生命的呼吸過(guò)程可能與碳基生命完全不同,在想象之中,硅基生命大多會(huì)有一個(gè)晶體的外觀,類似于會(huì)移動(dòng)的水晶石頭。
其次,硅比碳的穩(wěn)定性要強(qiáng),如更加耐受高溫,僅硅氧集合物就能承受300度以上的高溫,而碳是不行的。所以碳基生命青睞地球舒適的溫度,而硅基生命則更喜歡高溫環(huán)境。因?yàn)閷?duì)于耐熱性好的硅來(lái)說(shuō),高溫能夠提升其活性。
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硅雖然比碳更加穩(wěn)定,但卻也有弱點(diǎn),比如怕水。從化學(xué)性質(zhì)來(lái)說(shuō),硅鏈在水中無(wú)法保持穩(wěn)定性,所以硅基生命一定是怕水的,而這唯一的劣勢(shì)在宇宙中卻又變成了一種優(yōu)勢(shì)。
【 還原性|地球是碳基生命的天堂,而宇宙更適合硅基生命,硅基生命什么樣】試想一下,如果一種生命它怕水,喜歡高溫,呼吸方式不需要氧氣,那么宇宙中可供其生存的星球簡(jiǎn)直太多了,僅太陽(yáng)系內(nèi)的行星、衛(wèi)星、小行星加起來(lái)就數(shù)不勝數(shù),而地球這樣對(duì)于碳基生命來(lái)說(shuō)宜居的星球,對(duì)于硅基生命而言反倒成了地獄。從這一點(diǎn)來(lái)看,我們倒是希望宇宙中充滿了硅基生命,那樣,我們就不孤獨(dú)了,而且對(duì)于它們而言,地球只是一顆環(huán)境惡劣的地獄行星,所以并不會(huì)給我們帶來(lái)危險(xiǎn)。
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