外星文明猜想：星球成分决定生命进化模式

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星际里的世界千奇百怪，
有些全都是水，还有的喷涌着毒气。
何种生物能茁壮成长于这里呢？
他们会类似于地球上的生物吗？
抑或生命会呈现新的意想不到的形式吗？
外星人 是何模样呢？
空间、时间、生命本身。
宇宙的秘密尽在《 穿越 虫洞》系列。
—让我们与摩根弗里曼一起探索宇宙的起源。
地球上的生命书
人类史上首次，我们知道了宇宙遍布的行星，怪异超过了我们的想象。行星有可能定居有外星生命，但是这些生物会是何种模样呢？
哈佛大学古生物学家安德鲁诺尔毕生都在研究超乎我们最疯狂想象的生物。看看他研究的标本，你不仅很难想象生命会存在于另一个星球，而且很难想象其中有些生命已经存在于这个星球上了。有谁想得到有过 恐龙 这样的东西？
在过去8年里，安德鲁担当了航天局的火星漫游者任务。他能够从其岩石中读出行星的历史：“我们往往认为地球就是我们今天所见到的周围的事物，但是地质记录所告诉我们的一件事，是一直存在着一系列的地球。我们所看到的身边的地球，所有的植物、动物、大气层的成分，都已经是最终成员了，它们处于已经发生了40多亿年长期变迁的最后阶段。”一块形成于35亿年前的石头全是铁矿物，铁必须得通过海水来运送，它唯一能够在缺氧的海水里做到这一点，而此类石头遍布全球，表明它存在的近40亿年里，我们的大气层几乎没有氧气，就是说地球对我们一直是有毒的。
现在，还有些事情有点出乎意料，就在我们往深里看地球的历史时，会看到这块石头实际上是6.35亿年前的冰川沉积物，此类石头确实形成在此时的整个地球上，它表明冰川曾到达了赤道的海平面。事实上，大部分地球都覆盖着冰，有时也成为雪球地球。这各种地球——炎热的、寒冷的、或多或少的氧气——基本上就是异域世界。因此，对于安德鲁来说，探索外星人是何等模样的最佳点，就在我们自己的化石记录中。
在三叶虫身上，你会看到有接缝的分段身子，有接缝的分段肢体，看上去像是虾或是昆虫。生物学家称这些地球史上的生命形式的重复性为“会聚”。一个行之有效的形状会一而再、再而三地重复。7000万年前，海洋里有过大蜥蜴，如今已经绝种了。在过去2.5亿年间陆地上的脊椎动物一再重复侵入海洋，每次它们如此做时，都会产生出巨大的海洋怪物——在我们的有生之年里，看到的是鲸鱼。
如果过去的地球一直就如围绕其他恒星的行星那么异样，那么外星人就是你在电影里所见到的：蜥蜴有两只眼睛、两条胳膊、两条腿——大差不离。“我看过大量的50年代以来的老的怪物电影，专门从物理学角度去看。”芝加哥大学的教授迈克尔拉巴贝拉是一位生物力学专家，他试图预测外星人是如何行走、飞翔和游水的。
观察动物运动的基本规律，你看到运动的最小公分母：鲎这样的东西爬上海滩产卵，翼龙则在天上飞翔，我们与这些动物所分享的特征之一，就是杠杆式的骨架。杠杆成功的布局，如将四肢与坚硬骨骼连接起来，一次又一次表现在化石记录中。
迈克尔期盼在别的世界里也能看到它们。是我们骨骼那样的羟磷灰石所构成，还是这种动物的甲壳素所构成，或者是碳纳米管构成，一旦规则容易到了足以让自然选择成为偶尔发现，就会一而再、再而三地演化。在这个星球上，独立演化在不同时期至少有6次。有充分理由相信，它们普遍适用于任何星球的任何生态系统。连接肢体的躯干动作如杠杆，这是对外星人的很恰当的基本解剖，但我们能否更进一步想象它们真实的形态呢？
在19世纪，查尔斯达尔文保留了一系列的笔记，记载了动物的形状如何进化去适应它们所处的环境。其他星球上的生命之书会是什么样子？不管是否有覆盖全球的海洋，环境中的生态、大气的密度都将在历史上形成巨大的差异，从而构成了生物体的形状。这就是为什么要了解外星人的模样，我们就必须更多地了解它们所在的星球。
在“超级地球”上过日子
2009年，航天局发射了最新型太空望远镜——“开普勒”，目的不是为了拍照，而是侦测遥远恒星亮度上的细微变化。其目标从我们这里一直延伸出去有3000光年远，是银河系我们所在的旋臂上的一片区域。哈佛大学教授迪米塔萨瑟罗夫是开普勒首席科学家之一：“开普勒望远镜发现比地球还小的行星的优势就是凌日法，就是行星在其轨道上，在恒星的面前经过，它的阴影造成星光有一点点昏暗，这样一来我们就知道有行星的存在了。”到开普勒完成使命时。迪米塔预计它将会发现约100颗地球大小的行星。然而它所寻找的大量的行星几乎与我们的世界毫无共同之处。
开普勒已经有了一宝箱的怪异行星，比如开普勒-10号星，它坚如钢铁；在6颗行星组成的开普勒-11星系里，其中的一两颗是水行星，一片汪洋；接下来我们的行星，几乎是浓密的大充气球或发泡塑料；或许最有趣的开普勒发现是约300倍的超大尺寸版本的地球——是一颗岩石构成的行星，但要重上5倍。想象一下，外星人可能会在那里慢跑、游泳、骑行
戴安娜瓦伦西亚是首批剖析这些“超级地球”的地质学家之一，为了了解“超级地球”是否能够存在生命，戴安娜瞄准推动岩石行星的基本地质引擎、板块构造。行星坚硬外壳运动的推手是其地下高温粘稠的半融化岩石，其活动宛如一罐冒泡的蜂蜜。这个实验向我们表现了大致的情况：地幔是一种非常粘稠的液体，两种液体对温度都很敏感，打开加热模拟地球的引擎，会看到在其表面以下的活动：翻滚、往各个方向活动。随着温度的提升，它在地幔中形成了对流体，这引发了表面板块的移动，触发了火山和地震。此种从我们星球内部到大气层的物质循环，对生命的进化一直是至关重要的。
多亏了这个过程，地球的表面温度没有摇摆得很厉害，数十亿年里一直就围绕着液态水。“超级地球”更大，内部更热，就意味着更多的火山喷发、更多的地震，但同时，星球有了更加稳定的温度。在“超级地球”上，因为对流要快得多，这种循环的影响可能也快得多，或许是数量级的加快，于是我们就可以推测，那已经具有了复杂生命进化的可能。来想想“超级地球”将会如何应对抹去了恐龙的陨星的撞击的——在地球上，这个事件引发了全球性严冬，招致了那些冷血巨无霸的灭亡，然而在更大的星球上，能够更好地控制其温度，恐龙或许能幸免于难，有机会进化出更大的大脑。
但是，生活在巨大版本的地球上有一个严重的缺陷：地球的核心是一个旋转的液态金属球，产生出强大的磁场，磁场偏转了从太阳发出的危险辐射流，构成了对这里的所有生命的保护盾。戴安娜的模型预测，“超级地球”或许就没有这样的力场，其内部压力太大，这些行星极有可能没有熔核，因此，你如果作为生物在一颗没有磁场的行星上，就会一直遭受高能粒子的轰击，它们会与你的细胞发生作用，引发突变。因此，你就得更加机灵，作为一个有机体去适应这样的环境。何种外星人能够存活在浸泡在辐射里的“超级地球”上呢？
它将需要有一个保护壳，或许搀和了铅之类的重金属；它将会有强大的肢体和锋利的爪子，使其在强烈的辐射爆发期间能在地上挖洞。最为重要的是，它将需要有效的基因修复机制，来修复对其细胞不可避免的辐射伤害。纯属幻想？或许不是。类似的生命形式在地球上也有，虽然小许多。它叫水熊虫，存活在滚烫的高辐射地区。岩质“超级地球”的居民有可能看上去与它惊人的类似。


地球上，进化产生了生命的千变万化：动物潜行水中，翱翔天空，芸芸众生或滑，或爬，或走，或跑如果其他星球上的生命遵循我们这里的生命进化模式，会有什么其他令人费解的特色出现呢？
在剑桥市麻省理工学院，天体物理学家萨拉西格和生物化学家威廉贝恩斯开始想象这些遥远的星球会是何种模样。日外行星与日外型星系的发现，让我们一次又一次的惊讶，因为通通与我们不同。大多数科幻小说假设 外星人 会四处奔走。它们需要呼吸空气，它们登上飞船，它们与船长共餐。如果看某些日外行星的环境，这些都是不可能发生的。
最近，萨拉和威廉一直在研究GJ1214B，一颗40光年外的行星，是地球大小的两倍还多，显示出有大气层的迹象。他俩正致力于发现GJ1214B下方会是何种情况。现在，无法完全肯定这个星球成分是什么，但它有可能是颗水行星，有水蒸气。根据它的温度，其液态水具有水蒸气，二者之间的清晰界限可能并不存在。有何种生命可能会出现在一个滚烫的蒸汽世界里？在地球上，开水和蒸汽的环境会加害几乎所有的生命。但是我们正努力去想象一个外星世界，在那里，这就是正常的环境。模拟想象一个星球，它一片汪洋，却是热得要命。这个海洋里会有生命存在吗？能有化学作用吗？如果能，会是何种样子？ DNA 这样的分子不会存活在这样的环境中，但威廉认为，更为耐热的遗传物质将有可能进化出来。
他开始想象，能量有可能填写GJ1214B的生命之书。“这颗行星的大气层主要是水，那就是水蒸气，它会非常密集，温度很高。因此，你一路往下，你会看到漂浮的植物、会飞的植物有一系列生物食用那些植物。生物就像是飞鱼或水鸟，这取决于你怎么看待它了。它们能够翱翔，或畅游在这个区域里。这里仿佛一片大海，地球的海洋产生出了各种生物，然而深海之王是巨大的滤食动物——鲸。GJ1214B可能也有它们，虽然它更大，水更多，人类无法生存在此地，但生命能找到生路吗？我们还不知道。”
科学中有许多重要的东西，其中最为重要的一个是想象力。因此，至今让人着迷不已的是，在日外行星上，物理和化学规律中，一切皆有可能。我们想象的任何东西都将存在于某处。
出现了水，于是你就能找到生命——那就是天体生物学家想说的话。然而若是没有水呢？若是行星笼罩在毒气里，生命的基本构件是不是完全不同于我们这里呢？它们也能够存活吗？生命是顽强的，地球上的角角落落，从最冷的大海深处，到沸腾的火山裂隙，生命都能找到繁衍之道，不过外行星的条件可能更极端。我们发现了火与冰的世界、永久黑夜的世界、狂风大作、经久不息的世界，何种外星人能够生活在这些地狱般的地方呢？
格利泽581B漂浮在距离地球20光年远的天秤座里，它是我们发现有可能有外星生命的少量行星中的一颗。它的红色母星发出的热量，只有太阳的一半，但因为它旋转得很慢，其一侧要比另一侧热很多。它的岩质地面狂风大作，是放风筝的好地方。
生物力学专家迈克尔拉巴贝拉认为格利泽581B上的稠密大气层将其表面笼罩成一片漆黑，所以生命得攀升寻找亮光。他猜想有风筝状的植物攀爬至乌云上方，来得到日常所需的太阳能。“这些风筝植物必须能够进入大气层的较高地方，以获得足够的采光，它们这样做是为了利用大气层中的切变。”迈克尔的风筝需要两股力量，停留在高空并保持稳定：有风升起风筝，有锚使其避免一直往上升。外星风筝植物的动作差不多是同样的道理。所以，假设这种特殊的植物上升的一面在绳索的一头，而在绳索的另一头，有东西具有降落伞的功能，来产生拽力。因为风随着海拔发生变化，它们的行动表现出不同的速度。于是有了升力来保持风筝的上升。它被拽拉在减速伞上，但它保持着绳索的拉力，整个系统是稳定的。
听起来不大可能？迈克尔却并不这么认为。多年来对地球生物的研究使他相信，生命会进化到适应各种环境。进化会通过很奇怪的途径来达到目的。不仅如此，迈克尔拉巴贝拉推测，它可能有一个欣欣向荣的生态系统，有猎手与猎物。
有何种猎食者会在此进化呢？空中猎手——薄薄的蝙蝠状翅膀，却能够像信天翁那样翱翔数日，他叫它“蝙蝠-天翁”。因为大气层相对浑浊，这种动物就必须要能够以最小的付出来长途跋涉，以找到它们的猎物。它们就有了长长的、相对狭窄的翅膀，因此更具有效率。它具有相对其身体较大的展翅面积——在地球上，信天翁利用一种叫做动态滑翔的技术来旅行数千英里，几乎不煽动翅膀。在长途滑翔中，“蝙蝠-天翁”也会节省能量，依靠气流携带它前行。
但现在，在一个终日不见阳光的世界里，这个猎手又是如何发现其猎物的呢？一个办法就是竖起耳朵静听，等待着猎物发出声音。另一个办法就是你弄出声音，听回音——就是我们所说的声纳，就是发出声波，然后等待反射。就像对着墙壁抛掷网球，我们可以有很多信息来自球回弹时的反应，所以，把球掷出与它回来之间的延迟，告诉我们目标有多远，如果它回来快于我将它扔出去，那么目标正迎头而来，如果它是往另一个方向去的，那它回来就会慢些。如果你在寻找猎物，这是个绝妙的主意，当然，除非你的猎物也能够侦测声音。
“蝙蝠-天翁”将是一个有效的杀手，所以它的猎物就需要培育有效的防御。威廉贝恩斯想象出一种动物，类似于一种硬壳海洋生物，它早在数亿年前就已经在地球上进化了——鹦鹉螺，对于猎手来说它是天然的猎物，它有三重防御机制：首先，它有壳，其次是如果用声纳来捕猎它，那么你就要发展出很好的耳朵，才能听到声纳，一旦你听到声纳的回音，你就会奔向它。它具有一个射流推进系统，这样就能够在紧急情况下将自己往前射出去，这些家伙能够将自己射过大气层，“嗖”的一下，速度极快。所以，到了紧要关头，它们就喷射到一边，逃脱虎口。但是尽管有了这些防御，“蝙蝠-天翁”仍将是可怕的对手。鹦鹉螺不会一直逃之夭夭的，它命悬一线，始终有顶级的猎食者——它是最稀有的动物，但它并不是你想狭路相逢的家伙。
与超级智能机器竞赛？
冷酷的环境滋生冷酷的生命形式，地球经过了数亿年，数十亿种生物为求生竞争，但最终，突变让一种动物成为了星球上至高无上的猎食者。那个突变，就是人的大脑。在太空中某处，外星演化也应该将人类打造成至少如我们这样聪慧，只是外星人究竟是何模样呢？答案可能对地球生命是个坏消息。
过去50年里，搜寻外星智能(SETI)，试图捕捉到任何一丝来自外星世界的信息，对于赛斯肖斯坦克，这位SETI资深天文学家来说，它就是搜寻我们遥远的宇宙图像，搜寻具有与我们一样聪慧大脑的物种。
人类不是地球上最大、最快或最敏捷的动物，但人类是最聪慧的，我们的大脑置我们于生命的顶部，但是，依然有很多改进的余地。我们总认为自己是万物之灵，因为从生命之初到人类经过了40亿年的进化。要是去问 恐龙 同样的问题：“你是否会认为自己是万物之灵呢？”它们会说，“没错！”——如果它们能开口说话的话，它们会认为这就是进化的终点。我们同样也错了。
那么，进化下一步会将我们带往何处呢？哪里有可能已经出现了外星文明了呢？赛斯认为我们需要看一下电脑来寻求答案。从上世纪70年代起，软盘是铁定的标准，这个速度在处理指令的电脑上，已经提高了10万多倍。如今，花上1000美元，你能够买到的电脑，其思维能力，至少是一只蜥蜴的计算能力了。但是到了2020年或2025年，1000美元能卖给你的笔记本，将会与人脑有相同的计算能力。人工大脑的智商，正在历史性的转眼间从0到200，在一个可能领先我们500年的文明中，如果沿着类似的轨迹，会发展成什么样呢？我们恪守达尔文的进化论，机器却不会。这意味着如果你要开发思维机器，它将会自我提升得非常非常快。
1948年，数学家约翰冯诺依曼料定机器会非常聪慧，它能够复制自我，每个副本都可以对原先的设计进行改进，就好比大自然在不断改进其设计。但是这种机器的进化将会发生得比生物进化快许多。在比我们这里发达的星球上，机器是否可能会是最智慧的生命形式，甚至是占据统治地位的生命形式？我们首次接触的会不会是超级智能机器间的竞赛呢？
你只能听到至少聪慧如我们的物种的声音，那么，它们在50到100年里有可能处于我们相同的发展水平吗？相当渺茫，它们有可能在上万、数百万甚至更多年领先于我们。在一些遥远的行星上，生命之书可能已不再包括任何生命形式了。如果机械生命已足够强大，那么就已不再限制它能够变得有多大和多复杂了。或许它们已自我改组了，以至于它们能够在许多物种成员中，分享思想负担了。好比是计算机的分部处理——外星人为什么要满足于局限在刚好能够装进它们头脑的那种智能呢？
外星进化，可以产生出充满生机的机器星球，脉动着数十亿个外星人头脑所组合起来的智慧，如果如此发达的生命存在，那我们怎么会认出它呢？外星人会当朋友欢迎我们吗？还是视我们为威胁呢？抑或视地球为征服之地呢？显然我们已经进入了探索与发现的新纪元。
外星人究竟是何模样？我们想象力的极限在哪里？外星人的真正面目可能会无视我们的科学猜测，但我们的努力不会白费，即使我们所得到的所有细节都是错误的，我们关于外星生命的永恒好奇、我们对它们的持久恐惧，全都出自同一个源头：寻求了解我们在宇宙的生命大家族里所处的位置——知道了这一点，我们就会知道人类的命运。
Discovery探索频道即将遭遇“外来动物大入侵”
Discovery探索频道即将遭遇「外来动物大入侵」　　我们将深入探究外来入侵者
如何正在破坏生态系统
并威胁到本地物种的生存
一直以来，佛罗里达都在遭遇“外来动物大入侵”。正在占领"阳光州"的非本地物种包括致命的黄金蟒、野猪、尼罗河巨蜥以及体型和猫一般大的冈比亚鼠，它们正肆无忌惮地破坏着当地的生态系统和自然物种。由于缺乏天敌，这些外来动物的种群得以大量繁殖，已危及到本地物种的生存甚至人类的生活。今年九月，Discovery探索频道将通过一小时特别专辑深入探讨我们该如何应对“外来动物大入侵”。作为“探索聚焦”的一部分，精彩专辑“外来动物大入侵”将分上下两集于9月24日周一和9月25日周二晚上，在全国二十六家电视台的《探索》栏目隆重首映。具体播出时间请查阅当地的电视节目报或登录Discovery探索频道中文网站discovery.baidu.com了解详情。
北京播出频道：北京电视台BTV青少
首播时间： 22:44
上海播出频道：上海纪实频道
首播时间：18:30
广州播出频道：广东南方电视台经济科教频道TVS-1
首播时间：16:55。