宇宙里的生命之歌
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外星人存在吗?
宇宙中还有外星生命吗?
科幻小说的作者往往会给出肯定的回答,并在他们的作品中大胆畅想星外文明的样子。比如,《三体》将宇宙描述成一片黑暗森林,每个拥有智慧文明的星球都像是黑暗中的猎人。我们无法预测彼此的文明程度,最明智的做法便是不要暴露自己的坐标,接收到外星人的信号时“不要回答”。
不过,尽管每个人都有自己的设想,但目前的确没有找到星外文明的证据。我们美丽的地球,依然是人类目前已知的唯一有生命存在的星球。那么,生命究竟如何开始浮现于宇宙中?
大约46亿年前,太阳系形成,地球也诞生了。你可能难以想象一个没有氧气的世界,但在那时的地球上,的确没有这种我们赖以生存的气体。原始大气中布满了氢,在电闪雷鸣和来自太阳的紫外线辐射作用下,大气中的分子断裂、相互碰撞,逐渐形成新的有机分子,溶解在海洋里。
海洋就像一锅巨大的有机热汤,成为最原始生命的温床。科学家们通过在化石中寻找证据,将原始生命出现的时代锁定在了40亿年前,也就是地球诞生大约6亿年之后。当海洋里的一些有机分子,在另一些有机分子的帮助下逐渐开始自我复制,便露出了生命最初的样貌。慢慢地,更多的含碳有机分子抱团聚集,形成了一团相对独立的密闭小球,那便是最早的细胞。在很长一段时间里,地球都是被这些单细胞生物所主宰的。
现在,单细胞生物可能会被你忽略,但正是它们奠定了未来生命繁盛的基础——它们让空气中充满了氧气。时间来到了大约24亿年前,海洋里充满了蓝藻,它们可以进行光合作用释放出氧气。随着越来越多的氧气聚集在空气中,地球的大气成分发生了不可逆转的改变,形成了以氮气和氧气为主要成分的格局。可以说,我们如今的大气层几乎是由生命所创造的。
神奇的是,地球上生命的进化速度并不均匀。从生命开始出现往后的30多亿年,海洋基本是被蓝绿藻等微生物统治,生命的进化好像一直在原地打转。直到5亿年前的寒武纪,地球迎来了物种大爆发事件。一些带壳的动物开始出现,比如在那时成群结队而如今已经灭绝的,大名鼎鼎的三叶虫。自那时起,物种出现和进化的速度就像被按下了快进键:海洋里出现了自由的鱼儿,植物作为开拓者先驱率先征服了陆地,第一只有梦想的鱼开始登陆。再后来,恐龙称霸地球后灭绝,鸟类挥舞起飞翔的翅膀,哺乳动物开始主宰生态圈,最早的智人开始走出非洲……
地球逐渐变成了如今这般繁盛的模样,成为了宇宙独一无二的生命家园。生命与环境的相互作用早就了物种的进化,与其说地球的环境刚好适合生命,不如说生命在以自己的方式适应和改造着地球环境,它们用自己的努力,把来自于宇宙星星中的化学元素,拼凑成了生命独有的乐章。
或许在茫茫宇宙,还会有其他星球在演奏着生命之歌。那里环境和地球不同,生命的样子很大概率会不太一样。
它们或许是动物,或许是植物,又或许既是动物也是植物?在我们没有发现它们以前,它们可以是你脑海中想象出的任何模样。
参考资料:
1.「美」 卡尔·萨根 《宇宙》 广西科学技术出版社
2.《万物》 2020年2月刊 《外星生命大猜想》
3.《万物》 2020年3月刊 《不可思议的地球》
作者:比邻星
审稿:于颖卓,中科院地理科学与资源研究所博士