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为何地球选择碳基生命,碳的特殊性质(核心元素)

碳的特殊性质。

地球上的所有生命都是碳基生命,这样的话语就像是一个概念一样被我们记在了心里,但是随着后续的学习我们不难发现,地球上的生物体们体内蕴含最多的物质并不是碳,而是氧。

为什么我们没有被称之为“氧”基生物呢?而且,与碳类似的硅为什么没有在长时间的演化过程中形成生命呢?如果世界上有硅基生命的话,它们又会是什么样子?今天,我们就来带大家一起了解一下。

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碳基生物的内涵

我们首先要理解一下碳基生物的内涵才能继续之后的讨论,以人为例,我们人体内有着多种元素的存在,碳元素的占比在18%,而氧元素的占比则达到了65%以上,虽然氧元素占比很大,但是我们人类却不是“氧”基生物。

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首先,氧元素在我们体内占比巨大的主要原因是我们身体内70%以上的质量都是水,而水的化学方程式是H2O,也就是说在水这样的物质当中就有着氧元素,所以,我们体内的氧元素的主要来源都是体内的水。

虽然水和氧对我们的身体相当重要,但是它们并不是影响我们生命结构的物质。所以,我们绝对不是“氧”基生物。

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我们之所以被称之为碳基生物是因为碳对于我们的细胞结构和具体功能有着十分重大的作用。我们都知道,世界上的一切物质都是由原子构成的,作为碳基生物的我们自然也不例外。

原子必须以一种特定的形式排列才能形成具体的物质,这个过程十分繁琐,稍微出现一些不稳定的偏差就会导致物质形成的失败,形成生命的过程自然也是很困难,所以,生命才选择了“碳原子”,碳原子本身具有着一定的稳定性,彼此之间在连接之后可以形成稳定的三维结构。

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地球上的所有生命都来源于这种碳原子之间的连接,大自然在长达几十亿年的演化过程中,把这些碳原子以不同的方式排列分配,形成了一条又一条独一无二的DNA序列,也慢慢演化出了地球上的碳基生物大家族。

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地球为何选择碳基生命

很多人可能会好奇,人类现在已经发现了无数种可以互相连接的原子,为什么只有碳原子形成了生命呢?首先,碳原子的结构是稳定的,不会像其他原子连接一样被轻易破坏。

第二,碳原子是宇宙中分布极为广泛的一种物质,在我们地球的地壳当中分布也极为广泛,因此,碳这个元素在一开始就有着其他元素不具备的体量和稳定结构。

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除此之外,碳基生命是最适宜地球环境的一种生命构成,生命体的形成和运动都需要进行一系列复杂的化学反应,有些元素的化学反应对环境的要求比较苛刻,而碳原子的化学活动能够很好的匹配地球上的环境。所以,地球上的生命才会全都是碳基生命。

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硅基生物是否存在?

这个问题已经困扰了几代的生物学界,早在十九世纪晚期,来自英国的詹姆斯博士就提出过“硅基生物存在的可能性。

硅这个元素和碳有着很高的相似性,有着和碳原子基本一致的原子形态,虽然稳定性不如碳,但是其他方面基本和碳如出一辙,因此,历史上有很多科学家认为硅基生物是必然存在的。

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那么,这些假象当中的硅基生物究竟是什么样子的呢?著名科学家斯滕格博士认为,硅基生物的外形和碳基生物一定会有着本质上的差异,而且其内部的原子核结构很有可能也是和碳基生物不同的,以现在的人类技术无法推断出它们的外形,但是我们确实可以根据硅的化学性质对硅基生物进行一些猜想。

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首先,如果硅基生物存在的话,它们一定是耐高温,耐高压的,因为含有硅的物质普遍有着这样的两种性质,如果硅基生物身体内部的硅原子数量够大的话,它们甚至可以耐受几百摄氏度的高温。

其次,硅基生物的外形可能会是像玻璃或者晶体一样的,因为硅这样的元素会在氧化的过程之中变成二氧化硅,这种物质的外形就是我们所熟悉的沙石和晶体,因此,硅基生物在发育的过程之中很有可能被这种化学作用影响,导致其身体外形都出现类晶体化现象。

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其他生命形态

除了我们已经确定的碳基生物和假设当中的硅基生物之外,科学家们还对很多生命形态提出了假设:硼基生命,硫基生命,几乎把所有可能的原子排列都提了个遍。

但是有关于对这些生命的猜想始终没有脱离碳基生物的原子排列本质,是在已知的生命形态上的具体延伸假设。至于这些假设是否正确,恐怕只有未来人类进一步对宇宙的探索才能告诉我们答案了吧。

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