時熙
茫茫宇宙中,地球不是唯一有生命的星球。那么,外星生命是什么樣的呢?
目前人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了至少3700顆太陽系外行星,廣袤太空中,還有數(shù)百億顆潛在的宜居行星。生命是否在這些星球上普遍存在雖然無法知曉,但很多科學家認為,只要條件適宜,生命就很可能出現(xiàn)。
而且,如果星球保持宜居狀態(tài)的時間足夠長,生命就能演化成復雜的形式。在地球上,這一過程花了數(shù)十億年,直到大氣層中出現(xiàn)大量氧氣,地球上才有了動物。盡管時間漫長,但是生命從簡單到復雜的飛躍終究會不可避免地發(fā)生。
我們不得不承認,地球生命是幸運的,它們的誕生離不開一系列巧合。例如,地球早期遭遇猛烈撞擊,使地球形成了熔化的鐵質(zhì)內(nèi)核、能支撐大陸的地幔,還有不多不少的水。此外,地球還擁有許多生命所必需的特殊條件。
地球生命的演化過程實在太特殊,因此有人斷言,類似地球的星球在宇宙中非常罕見。其實不然,就像貝多芬或者莫扎特只有一個,但這并不代表作曲家非常稀少。
我們關(guān)注的重點不應是地球生物的具體形態(tài),而是其結(jié)構(gòu)和功能。例如:哺乳動物用胎盤給胚胎提供營養(yǎng),但動物給胚胎提供營養(yǎng)的方式不止這一種;哺乳動物的眼睛非常獨特,而其他動物的眼睛也各有特色。要實現(xiàn)某種功能,可以有千千萬萬種途徑,就像一棵大樹的樹干上可以長出許多枝條。
進化生物學家指出,地球生命從簡單到復雜的演化,離不開一些關(guān)鍵“創(chuàng)新”:捕獲陽光、制造氧氣、形成真核細胞的復雜細胞結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生多細胞結(jié)構(gòu)、形成復雜的遺傳結(jié)構(gòu)、形成復雜的遺傳進化機制、擁有智能,以及有性繁殖。
這些“創(chuàng)新”幾乎都經(jīng)歷了多次獨立演化。因此,雖然它們是生命演化道路上的重要步驟,但并不一定是必經(jīng)關(guān)口。如果未來人類到達其他有生命的星球,可能發(fā)現(xiàn)那里的生命演化路線和地球上的截然不同。它們遵循獨特的生物化學機制,當然,也有獨特的解剖結(jié)構(gòu)。人類可能甚至無法辨認類似植物、動物這樣的復雜生命;但是,它們的功能和行為或許和地球上的復雜生命具有可比性。
那么,這些星球也會擁有類似地球的技術(shù)文明嗎?
在地球上,有智能的物種其實很多,如章魚、鸚鵡、海豚、大象、類人猿(包括人類)等,它們會使用工具、玩耍、解決問題、學習和傳承新技能……但為什么只有人類脫穎而出,成為唯一發(fā)展出技術(shù)文明的物種呢?
如果星球上復雜生命普遍存在,那么被科學家稱為“大篩選”的機制將發(fā)揮作用,使得真正的智慧生命非常稀少。推廣到宇宙,能夠通過篩選的文明也屈指可數(shù)。這或許就是人類至今沒有發(fā)現(xiàn)外星文明的原因。
當然,我們的搜尋工作剛剛開始??茖W家將發(fā)射星際探測器前往鄰近的恒星,這是尋找外星生命和檢驗“宇宙動物園”假說的最佳途徑。但是,我們或許要做好心理準備:像地球一樣的技術(shù)文明,要到銀河系以外的遙遠星系中才能找到。
(選自《科學畫報》2018年第8期)
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練習
1.第一段有什么作用?
2.畫線句使用了哪兩種說明方法?各有何作用?
3.下列句子中“幾乎”能否去掉?為什么?
這些“創(chuàng)新”幾乎都經(jīng)歷了多次獨立演化。因此,雖然它們是生命演化道路上的重要步驟,但并不一定是必經(jīng)關(guān)口。
4.生命可能出現(xiàn)的條件有哪些?
5.作者說“這些星球也會擁有類似地球的技術(shù)文明”,其“技術(shù)文明”具體指什么?請簡要概括。
(侯守斌 設計)
(參考答案見77頁)