牛津大學：外星生命也要遵守達爾文的進化論

　　2017-12-05 15:04:43　來源: 網易科技報道

　　

　　網易科技訊12月5日消息，據SingularityHub報道，從伊沃克人（Ewoks）和武技族人（Wookies）這樣類似泰迪熊的外星人，到異形（Alien）和鐵血戰士（Predator）這些可怕的外來「捕食者」，我們對來自其他星球的外星生命的集體想象可能不可避免地受到好萊塢電影的影響。但有一點可以肯定，與地球上的生命相似，外星人在進化過程中同樣受到「自然選擇」理論的束縛。這是牛津大學科學家本月在《國際天體生物學雜誌》（International Journal of Astrobiology）上發表的一項研究得出的結論。

　　

　　圖：複雜的外星生命，它由實體層次結構組成，每個低級的實體集合都有共同的進化利益

　　研究人員提出，查爾斯·達爾文(Charles Darwin)在158年前的重要著作《物種起源》（Origin of Species）中提出的進化理論，同樣可以被用來對外星物種做出些預測。研究小組特地指出，外星人也將經歷自然選擇的過程，因為這是生物體適應環境的唯一方式。這項研究的第一作者薩繆爾·列文（Samuel Levin）表示：「適應性才是對生命最好的定義。」

　　雖然美國宇航局（NASA）或某些私人太空機構很可能在不久的將來捕獲太空岩石，並發現微生物類生命，但列文和他的同事們對描述複雜外星生命的種類更感興趣，這是因為自然選擇在發揮作用。

　　首先讓我們簡單回顧下進化理論：自然選擇是一個過程，在特定的種群中，某些特徵的表現更為明顯。以棕色和綠色甲蟲為例，如果鳥類更喜歡吃綠色甲蟲，這會讓更多的棕色甲蟲生存下來並進行繁殖，而更美味的綠色甲蟲生存幾率變得更小。如果這些種群壓力持續下去，最終棕色甲蟲將成為甲蟲中的主導種類。

　　就像人類經過數百萬年的適應，進化出現在的眼睛和拇指相似，外星人也同樣會進化出不同的身體器官，並通過長期的磨合成為完整的有機體。列文解釋說:「生命憂如此多的複雜部分組成，以致於進化會隨機發生。這太複雜了，太多的東西在偶然的情況下為實現共同目標而發揮作用，就像某些分子產生的過程。你需要一個過程來產生最合適的分子，而自然選擇就是這個過程。」

　　列文說，不要指望外星人會以大腦袋+杏仁狀眼睛的形象出現在我們面前。他解釋道：「他們可能由完全不同的化學物質組成，從表面上看，我們根本不理解。但他們將會像我們一樣，經歷同樣的進化過程。對我來說，這比他們有兩條腿更酷、更令人興奮。

　　塞思·肖斯塔克(Seth Shostak)是SETI研究所(SETI Institute)的首席天文學家，也是該組織的大型科學廣播節目的主持人。他寫道，雖然這個觀點很有趣，但它並沒有回答外星人的外貌問題。肖斯塔克認為，一種更有效的方法就是所謂的趨同進化。在這種環境中，類似的環境會導致生命出現類似的適應能力。比如有個星球擁有類似地球的條件，如液態水和厚厚的大氣層。那麼在液體環境中進化出來的外來物種會擁有流線型的身材，因為那更適合在液體內移動。

　　肖斯塔克總結說:「偶發事件和環境細節將會對外星物種產生巨大影響，就像我們所在的地球一樣，而且真的沒有辦法預測這些變化。僅僅通過生物機制的作用，不可能產生能夠被精確預測出來的宇宙生物，我們需要更多數據的支持。這不僅僅涉及到思考外星生命，我們需要真正地發現它。」

　　搜索正在進行中。這項任務聽起來似乎很簡單：僅在銀河系中至少就有1000億顆行星，而其中至少有20%的行星可能產生生物圈。正如牛津大學的報告所建議的那樣，即使生命的進化非常罕見，並採取保守估計，也可能有0.001%（或20萬顆）行星上能夠出現生命。

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　　然而，行星獵人們甚至不能就他們應該關注哪些生命特徵達成一致。在外星生命的生物世界里，天體生物學家正在尋找「生物特徵氣體」的存在，這些氣體只能由外星生命產生。據《Quanta Magazine》雜誌報道，科學家們通過測量行星的大氣來測量星光。大氣中的氣體吸收了一定頻率的星光，這提供了一個重要線索，可以預示這顆特定行星周圍正在醞釀什麼。

　　氧氣的存在似乎是一種生物學上無需大腦思考的問題，但也有些例子，行星上可能產生「假陽性」，這意味著非生物過程在系外行星上產生了氧氣。像麻省理工學院天體物理學家薩拉·西格(Sara Seager)這樣的科學家認為，地球上生物體產生的許多類型氣體，也有很多可以通過自然催生出來。

　　事實上，地球上也存在著許多極端生物，這為我們最終會遇到什麼樣的外星人也提供了線索。美國宇航局艾姆斯研究中心(Ames Research Center)地球科學部的天體生物學家和合成生物學家林恩·羅斯柴爾德(Lynn Rothschild)，將極端微生物作為研究對象，然後通過合成生物學增強它們。例如，細菌可以在120攝氏度內存活。羅斯柴爾德的實驗室可能會調整生物體的DNA，看看它是否能在150度的溫度下代謝。正如羅斯柴爾德所解釋的那樣，這個想法是為了在沒有火箭船的情況下擴展生命的極限。

　　雖然研究人員可能無法總是在尋找外星生命的種類、地點以及方式等問題上達成一致，但大多數人都有這樣的信念：外星生命肯定存在。列文說:「如果說沒有外星人，我才會感到震驚。與沒有發現外星人相比，有些事情會更令我吃驚。我敢打賭宇宙中肯定存在很多外人。」（小小）