太空處處有生機（上）

在晴朗無云的夜晚，我們能看到頭頂上方黑色幕布上的點點星光。天文望遠鏡傳回的照片上，一望無際的黑暗中，對人類而言巨大無比、璀璨奪目的星球就像一粒粒灰暗的塵埃，太空就像一片廣闊漆黑、荒無人煙的沙漠。

在科幻電影中卻不是如此，太空中充滿著多種多樣的生命和文明?！缎乔虼髴?zhàn)》中許多星球上都存在著高智商生物，但是他們的外形跟地球人很不一樣，三角腦袋、金色眼睛的類人生物;沒有眼睛、全身粘液的蛞蝓;頭上長著潛望鏡的蛇形生物等?！栋⒎策_》中外星球潘多拉的原住民是約3米高的藍皮膚類人生物，他們被地球人稱為納威人，具有與動植物交流的能力。

太空到底是沒有生命的荒漠還是生機勃勃的大花園？雖然到目前為止，我們還沒有在太空中找到活體生命的痕跡，但是許多科學(xué)家仍然信心滿滿地認為，答案應(yīng)該是后者。

環(huán)境不同，生物有異

地球上的生命是數(shù)十億年適應(yīng)環(huán)境、發(fā)展進化的結(jié)果，其他星球的生命也應(yīng)是如此，因此在科學(xué)家的想象中，其他星球的生命與地球生命在外形上會有很大的不同。

讓我們先從星球軌道來看。2016年，我國的科學(xué)家通過計算郭守敬望遠鏡和開普勒衛(wèi)星的測量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)約八成的太陽系外行星的軌道與太陽系行星的相似，大多為偏心率小于0.1的近圓形軌道，只有兩成左右的系外行星偏心率較大，平均值大于0.3，呈現(xiàn)明顯的橢圓形軌道。這個結(jié)果讓人振奮，因為近圓形軌道的行星在任何時間都不會太親近或疏遠自己的恒星，溫度將更加穩(wěn)定而舒適，更適宜哺育生命。八成行星軌道是近圓形，大大提高了科學(xué)家尋找地外生命的信心。在這類行星上，有可能存在與地球上相似的生物。

不過即使是軌道狹長近橢圓的行星，比如迄今為止發(fā)現(xiàn)的軌道偏心率最大的行星HD 76920b，它接近恒星的時間短暫，夏天非常炎熱，隨后將迎來漫長寒冷的冬天。這樣的行星，它的生存環(huán)境對地球生物可謂十分惡劣了，但是科學(xué)家也沒有放棄希望，他們樂觀地想象著，也許這樣的行星上面會生存著長著四肢和樹葉的步行植物呢。步行植物周身披著綠色葉子外衣，卻又長著動物的四肢，可以靈活運動。光照充足的午后它會靜靜地沐浴著日光進行光合作用，而資源緊張的時候，四肢能幫助它們競爭和奪取生存物資。在炎夏和寒冬，它們會逃離到溫度適宜的地區(qū)，又或者靠著長長的睡眠越冬。當行星接近和離開恒星的過程中，會有兩個短暫的溫度適宜的時期，這時步行植物就可以抓緊時間開花結(jié)果、繁衍后代。

如果要在地球上找類似的生物，那可能就是綠葉海蛞蝓或者中縊蟲蝘蜓了，前者是一種螺類，后者則是一種纖毛蟲。它們靠吞食藻類生存，但是不會完全消化藻類，而是將藻類的葉綠體納入自己的細胞中，自行進行光合作用，這樣它們就同時具有了動植物的本領(lǐng)。

恒星對行星的引力強弱也會影響行星孕育的“孩子”。與恒星距離過近的行星將受到恒星強大的引力影響，使得行星運行在固定的軌道。在這個軌道內(nèi)，行星的自轉(zhuǎn)周期和它繞恒星公轉(zhuǎn)的周期一致，這就造成行星總是同一個半球面向恒星，就像我們在地球上總是看到月球的同一面一樣。這樣的行星一面永遠沐浴著陽光，另一面則陷入永恒的黑暗，不同的兩面將生存著完全不一樣的生物。向光的一面進行光合作用，與地球上的沙漠植物類似的生物可以生存在這里。背光的一面寒冷黑暗，這里可能生存著身披皮毛、長睡不醒的動物，它們大張著嘴巴，“迎接”迷路的來自向陽那一面過來的動物。

而離恒星太遠的行星受到的引力就太過微弱。當受到另一個星系的恒星的引力影響時，它很可能會脫離原本的軌道，成為宇宙中孤獨的流浪者，在宇宙中這樣的“流浪者”多達250億顆。流浪的過程中，行星很難再享有恒星的光和熱，但也許它并不是一顆冷冰冰的“死星”，其核心可能進行著元素衰變反應(yīng)，又或者發(fā)生著劇烈的地質(zhì)活動，能為行星的生命提供能量。但是這些生命將不得不適應(yīng)沒有陽光的環(huán)境，就像地球巖石和海洋深處的硝化細菌、硫細菌和鐵細菌一樣，即使沒有陽光，它們也能通過化能合成作用，氧化無機物，并運用氧化過程釋放的能量將二氧化碳和水合成有機物，維持生命。但是這種方式生產(chǎn)的能量是有限的，它只能滿足微型生物生存的需要，所以暗星中的生命大多具有迷你的體型。

內(nèi)部條件決定“外貌”

除了星球的運行軌道和恒星引力，星球的內(nèi)部條件也影響著生物的形態(tài)。

比如它是氣態(tài)星球還是固態(tài)星球，這能決定其中的生物是身輕如燕還是體壯如牛。土星和木星這樣的氣態(tài)星球上的動植物可以獲得巨大的浮力，它們都在大氣中“游動”生活。因為重力更小，那里的樹木可以生長到地球上樹木的10倍高，動物們將依靠著充滿氫氣或甲烷的氣囊在空中“飛行”，盡情享用漂浮在高處的綠藻云、氣球狀植物和章魚狀動物。

當飛行能力變成生物的必備本領(lǐng)時，肌肉的供氧能力會決定動物是否能長時間追捕或逃跑。地球上的多數(shù)動物是利用血紅蛋白中的鐵原子來結(jié)合、運輸氧氣的，而章魚等頭足類動物卻不同，它們利用血藍蛋白中的銅原子來運送氧氣，與鐵原子相比，銅原子結(jié)合氧氣的速度更慢，但是它能結(jié)合更多的氧氣，這使得章魚行動遲緩卻能長期運動。為了長期飛行，也許氣態(tài)星球上的生物會拋棄紅色的血紅蛋白，它們的血液會是藍紫色的。

我們知道，地球上的生命起源于海洋，所以我們一直認為水是生命存在的必備條件。在木星的衛(wèi)星木衛(wèi)三的地表之下，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個巨大的分層海洋，其海水總量遠大于地球，這里想必藏著許多我們夢寐以求的外星生物。木衛(wèi)三高溫的核心溫度使核心附近的冰層融化成水，但是沒法融化整個冰層，接近地表的冰層則受到木星引力的影響而破碎消融，于是海洋被分成一層冰一層水的“三明治”結(jié)構(gòu)。如果這個分層海洋中有生命的話，它們很可能起源于海底，慢慢地逐層入侵，形成一個有共同起源的垂直生態(tài)系統(tǒng)。從外觀上看，這個生態(tài)系統(tǒng)就像一棵巨大的古樹。底部的“樹根”可能由無數(shù)的變形蟲細胞組成，延伸到上層的“樹干”和“樹枝”則被蝦蟹、魚類等食肉動物占據(jù)。

但是海洋中的液體一定要是水嗎？其他的液體環(huán)境會產(chǎn)生生命嗎？科學(xué)家認為是可能的。土星的衛(wèi)星土衛(wèi)六，看起來非常像地球，它的河流和湖泊充滿著液體，但是這些液體與地球上的水有天壤之別，這是液體甲烷，是燃料天然氣的主要成分。美國和墨西哥的科學(xué)家團隊在墨西哥的尤卡坦半島發(fā)現(xiàn)了一個以甲烷為基礎(chǔ)的生態(tài)系統(tǒng)，其中的微生物依靠甲烷生存，其他動物則以甲烷微生物為食。既然地球都有甲烷微生物，其他星球也完全可能存在。