天纯家纺有限公司棉被图
天纯家纺有限公司棉被图 在线咨询
探索科学
为什么地球生命都是碳基生命?其他星球上有硅基生命吗?天纯被芯资讯栏目
为什么地球生命都是碳基生命?其他星球上有硅基生命吗?

地球生命都是碳基生命

人类的好奇心无穷无尽,对地外生命的推测从未停止过。为了了解是否有其他生命存在,我们发射了几艘星际无人探测器,探索浩瀚外太空中的其他地方。如果外星生命真的存在,它们会是怎样的存在呢?

从地球生命来看,我们都是碳基生命。然而,美国天文学家卡尔•萨根把这种狭隘的观点称为“碳沙文主义”, 他认为我们不应该限制我们的想象力,做出外星生命会类似于地球生命的愚蠢假设。

尽管如此,由于碳在地球上的绝对优势,这仍然是我们最佳猜测。那么,碳为何如此特殊?

为什么地球生命都是碳基生命?其他星球上有硅基生命吗?

想象中的硅基生命

每一种生命形式,无论是植物还是动物,都体现了复杂性。第一个自我复制的生物体通过融合越来越多分子的复杂性,进化出愈加复杂的生物功能。这里的复杂性指的是促进形成数百万复杂的化学键和反应,这些都是维持更高生命形式的必要条件。诸如变形虫这样原始的生命形式,它们发展出的分子复杂性远远小于更高等的哺乳动物。

分子的复杂性使得一些高级功能可以出现,如呼吸、排泄、消化,最重要的是,繁殖。如果没有碳元素,这一切都不可能实现。如果没有碳,就不会有DNA、蛋白质、脂质、糖类、脂肪、肌肉组织或任何其他构成生命的东西。

目前,人类已经发现了118种元素,奇怪的是为什么只有几种元素被用来构成有机生命。当然,其中最常见的是碳元素。由于碳的特殊热力学和化学性质,使它比其他元素更为优越。

为什么地球生命都是碳基生命?其他星球上有硅基生命吗?

元素周期表

一个碳原子由四个价电子组成,使它可形成四根单键(比如甲烷),两根双键(比如二氧化碳)和一根三键(比如乙炔)。然而,碳的主导地位并不是因为它形成这些复杂化学键的能力,而是它形成这些键时非常容易和灵活。事实上,元素周期表中与碳同族的元素都有4个价电子,但是它们所形成的键的稳定性无法与碳相比。

在元素周期表中,6号元素碳的正下方是14号元素硅。这种元素也能形成无数的分子,但是双键的硅分子不像双键的碳分子那样稳定,它们只能短暂存在,它们的不稳定性最终迫使其转变为单键。碳分子,如碳氢化合物,是维持生命的最关键分子种类之一,它们既不会太活泼而导致容易分解,也不会太稳定而妨碍可塑性和适应性,这使得酶能够很容易地操纵碳分子。

为什么地球生命都是碳基生命?其他星球上有硅基生命吗?

DNA双螺旋结构的4种碱基对片段

因此,硅基生命很难能在地球上生存。硅比碳更为亲氧,在相对较低的温度下,它也会与氧气发生剧烈反应。这意味着硅链或硅烷无法在我们的大气层中存在。如果生物体直接将能量储存为碳氢化合物,那碳基生命也无法生存,因为烷烃本身就很易燃(比如汽油和煤油)。但碳基生物是将能量储存为如糖、脂质、醇类以及其他具有非常不同化学性质的碳氢化合物。

所有这些性质都可以解释为:碳是拥有4个价电子的最小原子。它的大小合适,可以形成各种化学键。如果大自然缺乏这种原材料,生命是不可能产生的。又由于地球上的碳很丰富,所以大自然就利用碳的特性开始构建生命,使得所有的地球生命都是碳基生命。至于宇宙中是否存在诸如硅基生命这样不同基质的生命,还需进一步研究才知道。

关于我们 产品中心 帮助中心 客户服务
淘宝网

微信公众号
公司简介
产品特性
问题解答
联系我们
被芯
蚕丝被
被子 棉被
支付方式
配送说明
发票制度
正品保障
客户关注
退换货流程
退换货政策
全国门店
联系我们
版权所有  天纯家纺有限公司       备案/许可证编号:黔ICP备16005261号 电脑版 触屏版