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6月8日
#首次在地球外确认生命之源存在#
登上微博热搜榜第一
并成为“爆”
据日媒报道,日本文部科学省称,科学家在小行星探测器“隼鸟2号”采集的样本中检测到20多种氨基酸。这是首个在地球外存在氨基酸的证据,对理解这些至关重要的有机分子如何到达地球具有重要意义。
年12月,由探测器“隼鸟2号”搭载的为期6年的回收舱从3亿多公里外的小行星“龙宫”(Ryugu)返回地球,并带回约5.4克行星表面样本。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)等团队分析了样本后,从中检测到20多种氨基酸。
日本宇宙航空研究开发机构的小行星探测器“隼鸟2号”接近其目标小行星“龙宫”。
图片来源:日本宇宙航空研究开发机构
日本横滨国立大学天体生物学名誉教授小林宪正表示,在地球以外天体上发现多种氨基酸是“史无前例”的,甚至可能暗示地球以外存在生命,“证明氨基酸存在于小行星的地下,增加了这些化合物从太空到达地球的可能性”。这也意味着氨基酸可能存在于其他行星和天然卫星上,暗示“生命可能诞生在宇宙中比以前认为的更多的地方”。
寻找外星生命之路
人类对外星生命一直非常感兴趣。
不明飞行物体(unidentifiedflyingobject,UFO,比如飞碟)的消息之所以如此吸人眼球,就是因为那可能是外星人访问地球的证据。如果能够证实,就有可能实现人类与外星人之间的接触。这对人类社会的影响会是极其巨大的,能够访问地球的外星生物,所掌握的科学技术一定超过人类的水平。
UFO示意图图源:百度百科
有关UFO的报道虽然持续不断,但是飞碟和外星生物的实物一直没有见到。除了被动的等待,人类还主动地去探测来自外星球的无线电信号。比如“搜寻地外文明计划”(searchforextraterrestrialintelligence,SETI),就是用强大的无线电望远镜搜索离地球光年以内的颗左右类似太阳的天体,希望从围绕它们旋转的行星中发现外星生物发出的无线电信号。
在寻找外星的智慧生物的同时,人类也在我们的太阳系内部的行星(或行星的卫星)上寻找生命的迹象,哪怕是最原始的生命。
火星上曾经有大量的液态水,有过河流和海洋。火星的自转轴的倾斜角(25.2°)和地球的(23.5°)非常相似,也像地球一样有四季。火星上过去曾经有过生命可能出现的条件,甚至有人认为地球上的生命来自火星(火星遭受陨石撞击时会有一些岩石带着上面的生物飞到空中,其中有一些会降落在地球上)。现在人类对火星的探测中,一个重要目的就是在那里寻找微生物。
木星的卫星“木卫二”(Europa)表面的冰层下面,可能有巨大的液态水的海洋,也是人类探测地球外生命的重要目标。
木卫二
和外星生命“约饭”
如果真的发现了外星生命,有外星人来访,而且是带着和平使命来的,我们应当欢迎他们,那作为东道主,我们当然要请外星人体验一下地球上的美味。但问题是,外星人能吃地球上人的食物吗?
在回答这个问题之前,我们先要问:什么是食物?我们为什么能吃食物?我们天天吃饭,好像从来没有想过这个问题。
但是仔细想一下我们吃的东西,就会发现,能够称得上是人的食物的东西,都来自其他生物。而且人所能吃的地球上的生物真是无穷无尽。
电影《疯狂的外星人》截图
几乎所有的生物门类里面都有人能吃的食物:从单细胞的细菌(如酸奶里面的双歧杆菌和腌菜里面的乳酸菌)、真菌(如酵母、蘑菇、木耳)到所有门类的植物,包括低等的藻类植物(如海带、紫菜),蕨类植物(如毛蕨、菜蕨、水蕨),裸子植物(如松子、银杏),被子植物(包括各种蔬菜、水果、种子、根茎,甚至花朵),到几乎所有门类的动物,包括腔肠动物(如海蜇),软体动物(如蜗牛、蚌),甲壳动物(如虾、螃蟹),昆虫(如蚕蛹、蝗虫、蝎子、蚂蚁),到脊椎动物,包括鱼类,两栖类(如青蛙),爬行类(如蛇),哺乳类(如牛、羊、猪),鸟类(如鸡、鸭、鹅)。可以说没有什么门类的生物是人类不能吃的。
现今地球上所有的生物都是从同一个祖先进化而来的,所以彼此都是或近或远的亲戚。在生命开始在地球上出现时,可能有过使用不同机制的生命,但是后来有一种在竞争中胜出,最后成为地球上所有生物的共同祖先。
地球上的生命虽然看上去千差万别,基本的生命机制却是完全一样的。从分子意义上说,地球上的生命是非常“单调”的。这就是为什么人类总是在寻找与我们不同的生命形式,哪怕是存在于这个太阳系中的不同生命。
既然地球上所有的生命都是从一个共同的祖先而来,它们就都有相同的基本结构单位。
比如所有的细胞生物都用相同的四种核苷酸来组成遗传物质(DNA,即脱氧核糖核酸),都有由20种氨基酸组成在生命活动中起关键作用的蛋白质,都有类似的细胞膜组成(磷脂),都使用碳水化合物(葡萄糖、淀粉等)和脂肪作为能源和储存能量的物质。
DNA概述图图源:百度百科
也就是说,从最简单的生物到最复杂的生物,所用的“建筑材料”都相同,或者说基本的“零件”相同,所以也就可以到处通用。就像用有限的几种积木可以搭建出无限多种结构一样,有限种类的“生物积木”也可以组建成地球上数以千万计的生物。所谓吃饭,就是“拆”别的生物的“零件”或“积木”,来构建我们自己的身体。
这个“拆”,就是食物在我们胃肠中被消化。比如蛋白质被分解为氨基酸,淀粉被水解为葡萄糖,脂肪(三酰甘油,即一分子甘油连三个分子的脂肪酸)被消化成甘油和脂肪酸。这些氨基酸、葡萄糖、脂肪酸就是三种基本的“积木”或“零件”。它们和其他的小分子如甘油一起,被消化系统吸收,又被用来建造我们自己的身体。
从这个意义上说,地球上的任何生物在原则上都可以“吃”这个星球上任何其他生物而生存,只要实际上办得到,而且能把食物里面的毒性物质去掉。
所以动物可以吃植物(食草类动物),也可以吃别的动物(食肉类动物)。植物也可以吃植物(如菟丝子)甚至动物(如捕蝇草)。细菌、真菌和霉菌“吃”死亡了的动物和植物,但也吃活的生物。比如脚气和癣就是真菌吃“活人”;肺结核、感染化脓和败血病是细菌吃“活人”。就连病毒,都是用我们身体细胞里面的“零件”来建造新的病毒。
地球上生命的同一性还有更深一层的意义,那就是这些生命都是以碳为基础的。
也就是说,地球上的生物大分子都是以碳为骨架的。在这个宇宙中目前发现的来种元素中,只有碳原子最能彼此相连,形成长链和环形结构。这就是生物大分子的基础。在碳骨架上还能连上各种功能基团,形成复杂的化合物。看看煤和石油,就可以实际感受一下地球上的生命以碳为基础的事实。煤和石油就是过去地球上的生物被埋在地下,经高温、高压分解,所遗留下来的碳骨架。
碳原子图源:百度百科
但是以碳为基础的生命不一定要采用现在地球上生命的模式。比如遗传物质就不一定是DNA或RNA,执行催化功能的分子(酶)也不一定是蛋白质。这样的生物与地球上的生物由于“零件”不同,彼此不能通用,也就不能互为食物了。就算他们的“零件”也是有机物,燃烧也能产生热量,我们的身体里也没有它们可以利用的酶。要和这样的生物一起开派对,双方都得自带食物。
和碳原子相似的元素是硅。它和碳元素在元素周期表中属于同一族,能像碳原子那样形成立体四键结构,并且能彼此相连形成长链和分支链,和氢原子结合形成硅烷。它还能结合其他元素形成功能基团,比如和羟基(羟基是一个氧原子和一个氢原子相连形成的基团)相连形成羟基硅烷。所以有人推测有些外星上的生命可能是以硅元素为基础的。
如果是这样,这些外星生命的组成物质就和地球上的完全不同了。不仅“零件”不能互换。而且由于硅的氢化合物在水中容易水解,所以不能用水为化学反应的介质。水对于这些生物就可能是毒物。对于这些外星客人,不要说请吃饭,就是请喝水都不行。
如果还有别的宇宙,元素和我们的不一样,如果有生命产生,那就肯定和我们这个宇宙里的生物都不同。
综合自:中国新闻网、图书《上帝造人有多难——生命的密钥》
图书作者:朱钦士文中部分图源网络版权归原作者所有编辑:张润昕猜你想读点击文章标题,可直接阅读哦~1.登上热搜!胃酸也杀不死的幽门螺杆菌,被列为明确致癌物2.壁虎在天花板上爬行,换脚时为什么不会掉下来?3.年度央企十大国之重器硬核出炉!4.通晓宇宙还能预知未来?!这神兽我也想养一只!5.年度科技图片大赏来看看哪张是你的pick?★相关推荐★《宇宙奥德赛漫步太阳系》作者:王爽清华大学出版社这是一场始于地球、最终将环游整个宇宙的神奇旅程,而本书是这场宇宙奥德赛之旅的开篇之作。这是一部由40篇文章组成、并以“纪传体”的方式呈现的太阳系简史。我想为你呈现的并不是一些关于太阳系的碎片化知识,而是一个关于太阳系的完整知识体系。借由从上百个初选题目中精挑细选出来的40个主题,我希望能让你了解这些太阳系的主要天体在人类文明史上的坐标:它们曾在人类文明史上扮演过什么重要角色?与哪些特别重大的科学事件有关?如何改变人类对整个宇宙的看法?又与我们的现实生活有着怎样的联系?原点阅读入驻小红书啦!每天更新科普小知识↓识别
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