作者：黄姤
生活在地球上一切的生物物种都是碳基生命，因此在探索寻地外生命的时候都是以碳基生命作为出发点。假如宇宙真的存在地外生命，生命的主流形式真的会是碳基生命吗？为什么地球选择的是碳基生命，是不是碳基生命更适合生存在宇宙中？硅基生命和我们人类有区别吗？碳基生命又是如何生存的？
图源：网络 图解：地球上的碳基生命
碳与生命？
碳元素是地球上所生命的基础，不过碳元素并不是地球上含量最丰富的元素。地壳中元素含量分别有氧、硅、碳等等，氧占据了地壳元素丰度的49.1%，硅占据了26%，而构成生命的碳仅仅只占据了地壳元素丰度的0.027%。
而这0.027%的碳主要是由生物、有机物、碳酸盐和大气中的二氧化碳组成，我们人体的DNA、蛋白质、肌肉、大脑等有机物都是碳元素与其他元素组合在一起的产物。
图源：网络 图解：地球上的碳基生命
为什么是碳组成了地球生命呢？
碳基生命是十分脆弱的，高压、高温或低温的环境对碳基生命来说是很不利的，因此像地球这种不冷不热的环境就非常适合碳基生命存活，所以说宇宙中生命普遍的模式并不是碳基生命，最普遍的模式是硅基生命。
硅元素和碳元素属于同一个主族，二者的化学性质非常相似，硅原子和碳原子都有着中性的性质，特性是外层的电子很难丢失也很难获取，所以那些由碳或者硅组成的物质，电子的丢失或获取是由物质中的其他元素决定的，与氢氧氮硫等元素组成生命所需的物质。
硅与碳的不同之处在于电子的数量，碳元素比硅元素少了一层电子，所以碳元素承受不了高温和低温，反而多了一层电子的硅元素既可以承受高温也可以承受低温。
图源：网络 图解：地球上的碳基生命
硅基生命与碳基生命的代谢两者在本质上完全不同，硅基生命是完全不需要呼吸氧气的，它们是厌氧的生物，或者说氧气对它们来说是致命的，氧气会直接破坏硅组成的硅链，正因为不用呼吸氧气这点，使得硅基生命能够在更恶劣的环境之中生存。
由硅元素构成的硅链是厌水的，或者说它们根本不需要水分，这就让硅基生命注定与地壳和有水的地方无缘，因为地壳中的含水量是最多的。
宇宙中不存在大气、液态水以及气温相差巨大的天体比比皆是，这些环境是不适合碳基生命生活的；相反，硅基生命却能够在这些恶劣的环境中存活。
图源：网络 图解：水是地球上碳基生命的基点
硅基生命是如何生存的？
属于岩质行星的地球富含较多的硅元素，岩石就是由硅酸盐组成。创造硅基生命的原材料就是硅酸盐，地球内部的火山岩浆中存在着大量的液态硅酸盐，硅链就是在这样的极端环境下诞生的。
硅基生命的食物有以下两种：
第一种：以硅酸盐、铁的氧化物作为食物；
第二种：以别的硅基生命为食，例如“植食动物”和“肉食动物”；
图源：网络 图解：硅基生命假想图
- 硅基生命的模式
硅基生命的身体就好比是沙子的晶状体，我们都知道沙子能够承受高温，也能够承受低温，它们存活于没有水的地方，而它们的排泄物也会类似于沙子或者岩石。
早在1891年德国天文学家儒略·申纳就已经提出了硅基生命的看法，而英国的化学家詹姆斯·雷诺兹也用化学理论来阐述了由硅组成的链条是有可能的演化成硅基生命的。第一个认为宇宙中存活着硅基生命的是英国生物学家约翰·霍尔丹在1923年提出的。
图源：网络 图解：硅基生命人模拟图
虽然科学家可以通过米勒“原始汤”实验创造出氨基酸生命物质，但是科学家却无法通过现有的方法用硅复制出硅基生命组成的方式。尽管地壳和硅基生命没有任何关系，但是碳基生命有可能和地球的结构有直接的联系。
地壳只是地球的一部分，占据地球质量、体积比例最大的是地幔和地核，曾经有人提出生活在地核上的有“地核人”，但是实际的情况是不可能有生命在此存活的，因为地核有着6000 的高温，这个温度是比太阳表面还高的，压强则比大气压高出360万，这样的环境碳基生命是根本无法存活的。
但是考虑到硅基生命能够在极端恶劣环境下承受高温和高压，或许它们能够在地幔或者地核中存活，或许它们和碳基生命一起共享着地球的资源。
图源：网络 图解：地球结构示意图
一个能让生命繁衍生息的星球必须要具备以下四个条件：岩石星球、大气、液态水、宜居带。
但是硅基生命不必全部具备四个条件，只需要满足第一个岩石星球的条件就行了，也就是以硅酸盐为主体的岩石星球。岩石星球在宇宙中是普遍存在的，仅仅在太阳系就有着4颗岩石星球，它们分别是水星、金星、地球和火星。目前地球的地壳是不存在硅基生命，但是地核和地幔有没有就不清楚了。
图源：网络 图解：太阳系的四颗岩石行星
水星、金星和火星也不具备存在碳基生命的条件。因为水星不在宜居带上，加上它太过于接近太阳。金星的温室效应非常严重，温度高大气压也很强。而火星却没有大气压，因此环境是寒冷且干燥的。虽然这3颗星球不具备碳基生命的条件，不过硅基生命却能够适应这些环境。
金星的地表温度最高是485 ，大气压大约是地球的90倍，温度高、大气压强对碳基生命来说就是地狱般的存在，但是对于硅基生命来说这样的环境简直就是天堂。
金星大气中含量最高的二氧化碳和二氧化硫是硅基生物呼吸的气体，因此硅基生物的细胞会很大，相对于碳基生物的小细胞而言，细胞大就意味着硅基生物的新陈代谢会比碳基生物慢很多，新陈代谢越慢的生物肢体活动也是缓慢的，同时也是属于低等生物，肢体活动缓慢意味着硅基生物的活动并不频繁，它们会花更多的时间获取能量，比如像蜥蜴一样趴在岩石上吸取硅、铁物质。
图源：pixabay 图解：金星环境
硅基生命的食物来源是含硅的物质和含铁的氧化物，这些元素在火星上是普遍存在的，火星之所以会呈现红色，完全是由于地壳的表面被厚厚的氧化铁的沙石颗粒覆盖，这些就是硅基生物的食物来源，因此火星是硅基生物最理想的栖息地。
图源：网络 图解：火星环境
碳基生命无法离开地球环境这种理论目前还没有得到证实，但是硅基生命却可以适应苛刻的恶劣环境，硅基生命的新陈代谢可以让它们会有类似冬眠的行为，恰恰也是这一点让它们能够在“流浪”天体上随引逐流到达其它天体，当找到一个它们认为是适宜的星球后就会长居于此。
硅基生命是如何繁殖的？
这是一个脑洞大开的问题，硅基生物的基因很有可能是单链的，因为它们只能通过岩石沙粒中的硅元素合成新的遗传物质，依靠自身产下“硅晶蛋”，或者与异性结合分娩出类似于硅晶体的“幼崽”，这种繁殖后代的方式是雄性和雌各自拿出自己的含硅物质进行组合，“幼崽”具有二者各一半的硅基因。
假如产下的是“幼崽”，那么它们基本上就有了独立能力，通过啃食四周的硅元素来作来成长发育的能量，当然也有可能会沦为其他硅基生物的食物。
图源：网络 图解：硅基生物与人类
黄姤结语：地球并不是硅基生命的适宜生存的星球
综合上面的分析情况，地球并不是硅基生命的适宜生存的星球，相对于它们来说这颗星球反而更像是地狱，水和氧气会瓦解掉硅基生命的基础物质。
但是，地球对于碳基生命来说却是天堂般的乐园，碳元素在地球上成功地完成了一次又一次演化，它们既可以演化成无机物的二氧化碳，也演化成了有机物的烷烃类，更是进化到蛋白质、脂肪、核酸这些高分子的有机物。
图源：网络 图解：行星
作为碳基生命的人类，我们要永远依赖地球的资源才能够繁衍生息下去，假如地球的生态系统或者受到严重的污染，那么对于碳基生命来说是无处可逃了，因为适合碳基生命存活的「地球2.0」星球与地球的距离实在是太远了，要以光年作为距离的单位，以人类目前的科技水平是根本无法到达的，因此请珍爱地球。
