真正的外星人长什么样子?会像科幻片中的那样吗?你觉得外星人长得像谁?
仅仅在过去10年中,天文学家甚至业余天文学家就已经发现了总共超过400颗新行星,在未来岁月里这个数字肯定会继续猛增。一些天文学家乐观地预测,找到地外生命(地球之外的生命,也称外星生命)存在的证据或许指日可待。但是,就算发现外星生命是指日可待的事,可问题是:当我们看见外星生命时,我们真的能够认出它们吗? 外星鱼地球鱼大同小异
旨在寻找地外生命的多项太空观测任务已经展开。就在2009年,美国宇航局发射了“开普勒号”太空望远镜,它与法国的“科洛特号”太空望远镜一起搜寻银河系中可供生命居住的行星。与此同时,许多地面望远镜也正在加紧探寻地外生命存在的迹象。 天文学家预计,在未来几年中将发现大批可能支持生命存在的行星,而在其后20年进行的跟踪观测,则有望证实其中一个世界不仅是可居住的,而且真的有生命在那里栖居(参见相关链接:喜欢阳光)。可是,这些地外动植物究竟是什么模样呢?一些天文学家指出,智能的外星人不可能与科幻作品中描述的外星人长得一样,甚至一点都不一样。例如,美国科幻电视连续剧中最典型的两个“外星人”——楚巴卡和史波克先生,老实说它们的形象太不具有想象力,不过是套在毛茸茸外套里或把橡皮泥粘在耳朵上的怪人而已,诸如此类的“外星人”其实更适合待在化妆品专卖店里,而完全不是基于科学理念。 那么,在人类的星际探险家最终登陆一个新世界之前,我们应该怎样预测外星生命的进化历程呢?恐怕还是得立足于研究地球上的演化生物学,尤其是“趋同性”和“偶然性”这两个基本原则。 所谓“趋同性”是指不同的生物在相同或相似的环境条件下逐渐形成相似特征的现象。一些天文学家相信,外星动植物的演化应该也脱离不了“趋同性”和“偶然性”这两个基本原则。尽管进化是由随机的变异推动的,但事实上自然选择远非看起来那样杂乱无章,基本上,最适应自己所在的特定环境的个体总会占上风。在银河系另一侧的一个世界上生发的外星动植物,其面临的物理学定律和生物学法则应该与地球上的生命是一样的。例如一个密度和形状都像砖头的外星鱼种在生存竞赛中不可能跑得太远,随着时间推移,这个物种应该会进化出流线形的体形和用于推进自己的鱼鳍或鱼尾,其最终模样会令人难以置信地变得像地球上的鲑鱼。 这就是生物学中的趋同原则:对于一个特定的生存难题,或许只有区区几个好的解决办法,于是生命的进化过程会一次又一次地碰到同样的设计。例如,人所拥有的照相机镜头型眼睛在地球上就独立进化了多次,以至于从鱿鱼到鸟类的多种动物都拥有镜头型眼睛。科学家指出,既然“由于趋同性而多次独立出现的设计特征”被认为主宰了地球生命的演化过程,那么同样的情况也应该发生在外星人和外星生命身上。 当然,偶然事件也可能对一颗行星的进化轨道产生很大的影响。例如,科学界普遍相信,6500万年前的一次巨型小行星撞击地球事件导致了恐龙灭绝,为像人这样的哺乳动物最终雄霸地球提供了进化环境。可是,就算如此大动荡之后的进化也仍然是普遍能够预测的。例如,身为哺乳动物的鲸鱼和海豚最终演化出的体形像极了早已灭绝的海洋动物浮龙,蝙蝠的体形则与早己退出历史舞台的飞龙的空气动力体形很相似。既然趋同进化在地球上常见得不得了,所以有科学家认为,从许多方面来看,外星生命的进化也应该遵循这个原则,即对相似的生存问题给出惊人相似的解决方法。 外星上可能有气球植物
另一方面,生命所拥有的某些特征并不是对任何生存问题的最佳解决办法,它们仅仅是偶然性结果,也就是说,它们是冻结在了时间长河里的历史性“事故”。例如,我们的五个手指头或脚趾头其实并未提供给我们任何真正的优势。如果拥有六个手指头或脚趾头,我们不是照样能轻而易举地端正站立或抓住东西吗? 为什么是五个而不是六个呢?这是因为所有陆地脊椎动物,包括两栖类、爬行类、哺乳类和鸟类——都从我们那爬上干燥陆地的鱼类祖先那里继承了五根骨头。科学家指出,像这样的偶然性结果应该只存在于地球上,而不会重复于外星生命或外星人的演化历史中。
于是,尽管趋同进化告诉我们外星生命的许多统一特征都将是可以预测的,但它们的部分特征却仍将取决于它们所特有的进化史中的一些怪异行为。当然,假如外星生命的进化环境与地球千差万别,那么外星生命就完全有可能呈现出截然不同的新奇设计特征。一些科学家对这些潜在的不同环境很感兴趣,他们运用电脑模型来探究植物设计的演化过程。事实上,任何陆地植物为了生存都必须同时满足四个基本要求:必须拦截尽可能多的阳光来进行光合作用,必须能够将自己的花粉或种子传播到尽可能远的地方,必须确保自己不会倒塌,必须确保自己不会丧失太多水分。例如,植物为了收集到最多的阳光,就可能在顶部长出很宽的叶子,但这样的植物就像阳伞似的,在疾风中容易被连根拔起,也就是容易倒塌。 在不同环境中的最佳植物设计,总会是对上述四个要求的妥协和综合。因此,生长在外星森林中的树木,其外形很可能与地球上可比环境中的树木没有太大不同。生长在外星沙漠环境中的植物,应该也需要长得像地球上的仙人掌那样矮壮而不分枝;生长在外星湿润土壤中的树木,同样应该像地球上的橡树那样拥有宽阔的树冠,以便完成必需的光合作用。 那么,外星树叶是什么颜色的呢?在地球上,植物之所以大多看起来呈绿色,是因为它们都包含一种叫做叶绿素的色素,而叶绿素在阳光光谱中对蓝光(能量最强)和红光(数量最多)的吸收要比对绿光的吸收强得多。事实上,要是我们的眼睛对稍稍宽_点的波长范围的光线敏感的话,植物看上去就不会是绿色的,而是一种略显苍翠的近红外光颜色。这是由于陆地植物非常明亮地反射红外波长,很可能是以此避免自己在阳光下变得过热。
科学家指出,植物对光的吸收性与太阳光的光谱密切相关。总体上,地球植物利用很宽泛的可见光(赤橙黄绿青蓝紫),但对绿光的反射性稍强。因此,生长在不同恒星(比太阳更蓝或者更红)光线下的外星森林,就需要适应不同光谱的光合作用色素。“葛里斯581c”是一颗M类矮(恒)星,有四颗行星环绕它运行。在2009年的“来自地球的问候”研究计划中,“葛里斯581c”星是主要探索目标。这颗恒星比太阳暗淡得多,光线更红。假如环绕这种红矮星的行星上生长着植物,那么这些植物就需要吸收尽可能多的红光,以获取生长所需的能量。于是,这些外星植物在我们的眼睛看来可能就是黑色的,因为黑色最能吸收光线。当然,在这些外星上演化的任何动物的眼睛也必须适应这种更冷的光谱,因此在它们的眼睛看来,它们星球上的植物也会是带着苍翠的近红外光颜色。
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