站在宏观的角度,我们看到的是一个有着各种实体的物质世界,可是从微观的角度,我们明白,世界是由元素构成的,各种物质都是数量不等的元素构成,包括生命。

宇宙中有多少种元素?对元素周期表有所了解的朋友应该知道,人类目前发现的元素数量多达118种,未来还会有新的元素不断被发现或者人造出来。

人类目前已知的一切,都是由118种元素当中的一些元素构成,不同的是,不同的事物,需要的元素不同,生命最为复杂,需要的构成元素也最多,而人类是高级智慧生命,需要的元素多达28种,含量最多的是氧,碳,氢和氮。

四种元素中,氧的含量最多,可是地球生命却被称之为碳基生命,而不是氧基生命,很多朋友对此有疑惑:为什么地球生命不是以最多的构成元素而命名?从元素含量上来看,氧是生命体内含量最多的,达到了65%,而碳元素的含量仅为18%。

即使如此,地球的生命也属于碳基生命,而不是硅基生命,究其原因是因为,氧元素并不是以单质的形式存在,而是跟氢元素结合形成了水。

我们常常说:女人是水做的,其实男人也是水做的,任何的地球生命都是水做的,单以物质含量来说,人体内的水含量占到了人体总质量的60%到70%,其他的生命体也差不多。

地球生命选择了碳元素,一个重要的原因就是碳的结构性和稳定性非常优秀完美。走进微观世界,我们会看到分子的内部结构,它是由原子和外围的电子构成,而原子之间能够形成分子,是化学键发挥了重要的作用。

原子有一个毕生的追求,那就是让自己能够更加稳定,而想要稳定,首先就需要数量更多的外围电子,如果自己外围的电子不够怎么办?那就需要从邻居的原子身边掠夺,你去抢邻居的电子,邻居自然也不愿意,于是开始了你拉我扯,邻居也来抢你家里的电子。

抢来抢去,最终多个电子重合在一起,成为了共有的电子,即满足了你家原子对电子更多的需求,邻居也得到了更多的电子,皆大欢喜。

为了更好的稳定性,你和邻居都死死抓着对方的电子不放手,这种结合方式在分子化学中有一个名称,被称之为“共价键”,而牢牢抓住对方电子的那个手,被称之为“化学键”。

“化学键”我们可能想象成,原子向外伸长出来的手臂,很明显,谁家的手臂越大,能够抓到的电子也就越多,稳定性也就会越高。

氢原子只有一只手,只能跟一颗原子牵手,氧原子有两只手,能够跟两个原子牵手,而碳原子就厉害了,它有四只手,能够同时牵手四个原子。

碳元素依靠四只手,跟四个原子产生了牵连,它们相互之间紧密连接在一起,形成了各种复杂的三维结构,这就是碳骨架,有了基础的碳骨架之后,才能够形成各种各样的有机化全物,有环境的配合下,形成了复杂的高分子有机物,最终演化出简单的原始重合。

可能有朋友会说了,碳元素有四只手并不是元素界最多的,有一些元素的手臂比碳元素还要多,不是能够组合成更复杂的分子结构吗?

没错,原子的手臂越多,形成的分子结构也就越复杂,而越复杂的分子结构演化出的生命,理论上来讲,生命的品级也就越高。可是我们不要忘了,对于生命来说,除了复杂性之外,更重要的则是稳定性。

如果复杂的分子元素形成的生命,稳定性差,很难适应环境的变化,那么生命的进化演化历程也就无法进行下去,最终也会被大自然淘汰。

碳在元素周期表中,形成的分子结构并不是最复杂的,只能算是中上,可是形成的分子稳定性却是最强的,由此演化出的生命也具备更强的环境适应能力。

说到这里,我们就不得不说下环境对于生命的重要性,生命存在的条件就是环境是否允许,适者生存是大自然基本的法则。生命想要生存下去,首先就需要适应环境的各种变化,只有适应了环境的变化,才能够有更漫长的时间来进行进化演化,最终演化成为高级生命。

生命如何适应大自然环境的变化?跟生命体内化学反应有关,我们对环境的任何一项适应,都是由体内的化学反应来完成,这就需要生命体内的化学反应速度非常灵活,一旦环境发生了变化,生物反应速度能够及时跟得上,否则就会被淘汰。

地球的地壳中,碳元素的含量仅在第十五位,可是在浩瀚的宇宙空间中,碳元素的含量却排在了第四,由此可见,碳元素在宇宙中也是普遍的存在,并不是稀有的物质。

碳元素在地球和宇宙中丰富的含量,再加上它具备其他元素没有的复杂性和稳定性,能够更好地适应地球的环境变化,于是地球意识选择碳基生命是非常明智的,而事实也证明的确如此。

地球生命早在40亿年前就诞生了,经过数十亿年的进化演化,在5亿年前迎来了生命大爆发,各种复杂的生命出现,开启了高速进化模式,终于在数百万年前,人类的祖先诞生,自此,地球成为了智慧生命星球。

有科学家提出了硅基生命的猜想,认为宇宙中,有可能存在以硅元素为基础形式的特殊生命,之所以有这样的猜想,主要跟硅这种元素有关。

在我们认知的元素种类中,能够跟碳元素相媲美的只有硅元素,它同样具备不错的复杂性以及良好的稳定性。只不过在完美这一项上无法跟碳元素相比,即使如此,硅元素还是有可能形成独特的硅基生命。

另外,我们不能以地球的环境来衡量外星环境,地球形成现在这样的环境是由多种元素决定的,如果外星球所在的星系跟太阳系有很大的不同,在那里没有碳元素或者说碳元素含量非常稀有,反而是硅元素含量丰富,那么就有可能形成以硅元素为基础的星球环境。

在这样的星球环境中,为了适应环境的变化,星球意识就不会选择碳基生命,而是选择硅基生命。所以,一个星球选择什么样的生命形式,是由星球形成的环境决定的,大自然非常公平,什么样的环境适应什么样的生命生存。

当然,人类走出地球探索宇宙才不过半个多世纪,我们还没有能力走出太阳系,探索其他的星系,对于宇宙生命的认知基本没有,或许在宇宙的某个角落,就存在着超出我们认知的生命形式,有可能我们走在它们面前,也只会认为那是一些水晶或者石头,根本不会想到,那是另一种生命。

来源: 九象科普