地球为什么不选择硅基生命而是碳基生命?碳长什么样?

接下来我们就来了解一下,地球为什么不选择硅基生命,而是碳基生命?碳基生命长啥样?

迪金森和斯凯勒尔的描述中,硅基生命看起来或许是透明的,组成它们身体的主要是张肌,和类似玻璃纤维的丝线,所以外表更偏向于晶体。

由于长期生活在昏暗的环境下,因此有着巨大的眼睛,这样可以更利于它们活动。

就人类对宇宙的探索来说,除了地球,在太阳系内,几乎整空间都密布太阳辐射和宇宙辐射,这对生命可并不友好。

因为在元素周期表中,我们可以看到“硅元素”和“碳元素”属于同一主族元素,因此具有相似的基本化学性质。

比如碳原子可以和4个氢原子构成甲烷,而硅原子同样可以与其构成硅烷,这两种元素都可以组成长链或聚合物。

最重要的是,在地球上,硅元素的占比可以排到第二,足有26.3%,而碳元素在地壳中仅有不到1%。

但是事实上并没有这么简单,我们知道构成地球生物最基础的就是氨基酸,其中最关键的就是氨基和羟基。

看起来是不是没有碳元素什么事?实际上,如果没有碳元素将二者连接在一起,那氨基酸就算废了。

氨基酸的构成分子十分复杂,这必然需要帮助其构成的原子具有很强的还原性和氧化性。

但是硅原子不一定能将事情做得这么棒了,它的的亲氧性比碳原子要强,因此一旦遇上氧原子,硅原子就会迅速贴上去。

1个硅就会吸收4个氧原子,这就会导致它的每个分子不能单独游离在外,最终形成固体结构,就像我们看到的玻璃和沙子。

这是因为在我们发现的118个元素中,除了氢和氦,其他元素都拥有两层级以上的电子层。

比如最外层电子小于4个时,就容易失去电子,但当它大于4个时,就容易吸收电子。

而硅原子,拥有3个电子层,也就是说,它需要依靠自身的力量,努力达到平衡,但是它显然没有那么大的本领,所以和其他原子结合的时候就不那么愉快。

而碳原子就质量两层电子,最外层还刚好是4个,所以可以和其他元素更好地结合。

其实本身对于地球上的元素来说,排名越靠后,它就越难形成,反应条件也更苛刻,所以在这方面来看,在地球上,碳元素确实要比硅元素更容易形成生命。

尽管二者属于同一主族元素,但是硅原子的连接能力却逊色很多,此前科学家就曾试图用硅原子来合成烃烷类物质,结果只能连接8个。

而碳原子却可以形成更长的碳链,也正因如此,才使得碳基生命能够在地球上更快地形成。

实际上,科学家还发现,地球表面并不适合硅基生命生存,我们在寻找地外生命,或者试图找到一个类地球的时候,首先关注到的是水。

硅-硅键和硅-氢键,遇到水之后,很容易被破坏,所以在一定程度上来说,应该是地球最终选择了碳基生命。

不过在科学家看来,宇宙中一定存在硅基生命,但它的新陈代谢能力一定比碳基生命慢,由此移动速度也会很慢。

但是一旦这样的生命在宇宙中形成,那它一定比碳基生命更强大,否则阿西莫夫等科幻作家和科学家也不会将硅基生命排在第一位了。

宇宙中大部分的星球,要么只有稀薄的空气,要么温度高得可以将人融化,或者低到将人冻成冰棍儿,总之宇宙中的环境,只可能比我们想象中的更恶劣。

但是硅基生命却可以在上面更好的生活,我们知道硅比碳更耐高温,所以高温的星球或许是它们的首选。

如果非要说地球上有哪些环境可以适合它们生活,那可能就只剩下地幔了吧,毕竟这里的温度可以达到4000-6000℃,气压更是达到200多万,最关键的是这的硅元素含量更高。

如果要更直观地感受硅基生命的厉害,那或许我们可以参考一下地球上的生物硅。

在海洋中1000多米深的地方,生长着一些海绵动物,经过研究发现,单根海绵动物的根须骨针可以达到3米,是世界上已知最长的生物硅。

海绵的骨针具有光纤和良好的机械性能,不仅可以传递光,而且还能发挥生理功能。

科学家对骨针进行光传输研究,发现如果将其用作光纤,可以传输波长范围达到600nm-1400nm的光,在这个范围之外的红外光可以被其自动过滤掉。

大家可以试想一下,海绵是世界上结构最简单的单细胞生物,形成的时间也很久远。

如果有一种生物,同样拥有海绵类似的骨针结构,而它的身体构成更加复杂,有更高的机动性。

如果能够为其安装更灵活的肢体,那它可能会拥有更强大的反应速度和精度,这样一来它的攻击性和防御性应该可以在宇宙中超神吧。

目前人类已经在宇宙中找到普遍存在的甲烷,即使是氰基癸五炔这样复杂的分子,也曾在星际物质中找到过,甚至还在小行星中发现了氨基酸的存在。

但是与硅有关的,除了二氧化硅和硅酸盐之外,硅烷等物质的踪影却始终没有找到。

尽管如此,我们也始终没有放弃对硅基生命的研究,随着我们对宇宙探索的程度加深,并且在发展更完备的科学技术下,总有一天硅基生命会出现在大家的视野中。返回搜狐,查看更多

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