地球上的生命大约有 40 亿年的历史,相对于宇宙 1377亿年的历史,这只是一个重要的篇章。 根据普遍的推测,如果生命可以在地球上诞生,那么它的可能性就会遍布整个宇宙。 令人惊讶的是,对于一个足够宽泛的生命定义,生命甚至有可能在大**之后几秒钟就出现了。
生命的定义有200多个,可见这个概念的深度和复杂性。 例如,病毒算生命吗?它们能够复制,但需要主机才能复制。 朊病毒呢?关于生命与非生命之间界限的争论仍在继续,但为了便于我们的讨论,我们可以使用一个广泛而实用的定义:生命是服从达尔文进化论的一切。
这个定义非常方便,因为它将帮助我们探索生命本身的起源,以及生命与非生命之间的界限,根据定义,这些界限是模糊的。 在过去,地球上没有生命,然后突然有了生命。 这意味着有一个过渡期,它自然会扩展您可以收集的任何定义限制。 此外,当我们更深入地挖掘过去并探索其他可能的生命选择时,我们希望保持我们的定义广泛,尤其是当我们探索宇宙中更极端和更奇异的角落时。
根据这个定义,地球上的生命至少出现在 37 亿年前。 这些微生物已经变得足够复杂,可以留下持续至今的活动痕迹。 这些生物与现代生物非常相似:它们使用DNA来存储信息,RNA将信息转录成蛋白质,然后利用蛋白质与环境相互作用并复制DNA。 这种三向组合使这些化学物质能够经历达尔文进化的过程。
但这些微生物并不是凭空出现的,它们是从某种更简单的生命形式进化而来的。 如果生命是一种进化现象,那么在地球上的早期一定存在一种更简单的生命形式。 一些理论推测,第一个自我复制的分子,也是地球上最简单的生命形式,可能是在40亿年前海洋冷却后出现的。 考虑到当时火星和金星的环境条件与地球相似,如果地球上能够出现生命,那么火星和金星上也有可能出现生命。
我们知道生命需要一些关键元素:氢、氧、碳、氮和磷。 除了氢,在大**之后的最初几分钟出现,所有这些元素都是在其生命周期内在恒星内部产生的。 因此,只要至少有一两代恒星生死存亡,将它们的元素扩散到更广阔的宇宙中,那么就有可能在宇宙中产生类似地球的生命。 这把生命首次出现时的130亿年推倒了过去。
这将生命的起源推向了一个全新的视角,让我们重新思考生命的诞生方式、时间和地点。
我们所知道的生命——依赖于碳链、氧气和液态水的能量传输的环境——可能比地球本身要古老得多。 其他基于外来生物化学的假设生命形式可能需要类似的元素组合。 例如,一些外星生命可能使用硅而不是碳作为基础构件,或者使用甲烷代替水作为溶剂。 但无论如何,这些元素一定来自某个地方,而那个地方就是恒星的核心。 没有星星,就不可能有化学生命。
然而,也许生命可以在没有化学的情况下存在。 这很难想象,但如果我们采取一个宽泛的定义——生命是任何受进化影响的东西——那么我们不需要化学物质来实现它。 化学确实是存储信息、提取能量和与环境互动的便捷方式,但也可能有其他假设的途径。
例如,宇宙中95%的能量含量是物理学未知的,实际上在已知元素之外。 科学家们不确定宇宙中这些神秘的成分,即暗物质和暗能量,是由什么组成的。 也许还有其他自然力量只对暗物质和暗能量起作用。 也许暗物质有很多种——一个完整的“暗物质周期表”。 谁知道在恒星之间的浩瀚空间中会发生什么样的相互作用和黑暗的化学反应?假想的“黑暗生命”可能早在第一颗恒星出现之前就已经出现在非常早期的宇宙中,其动力学和介质是我们还不了解的力量。
我们的追求并不止于此。 一些物理学家推测,在大**的最初时刻,自然的力量是如此极端和奇异,以至于它们可以支持复杂结构的生长。 例如,这些结构可能是宇宙弦——它们是时空的褶皱,由磁单极子锚定。 如果足够复杂,这些结构可以存储信息、循环能量并自我复制,从而实现达尔文进化论。
在这样的假设下,任何存在于这种条件下的生物都会在眨眼间经历生与死,他们的整个历史将持续不到一秒钟——但对他们来说,这将是一生。
生命的起源、演化和可能性是一场永无止境的冒险之旅,每一次新的发现,每一种新的理论,都让我们对世界有了更深刻的理解。 从子弹团簇的碰撞,到地球上微生物的痕迹,再到元素在星际之间的扩散,暗物质的未知境界,以及大**的奇异力量,这些都在不断提醒我们,生命的奥秘远远超出了我们的想象。
也许有一天我们会找到确凿的证据,证明宇宙中还有其他形式的生命,或者那一天永远不会到来。 但无论如何,要不断探索,保持好奇心,永不停止提问——这本身就是对生命的最大贡献。