为什么地球生命是碳基生物,而不是硅基生物

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从地球诞生以来,这个星球上共存在过万个生物物种,它们形态各异,生存习惯也千差万别,但包括人类在内,这些生命无一例外的有个共性:它们都由碳元素组成。这时,有人可能会说,这是因为地球上碳元素最多,所以地球上的生命都是碳基生物。

实际上,地球上的硅元素可能比你想象中的还要多,根据科学家的估算,地球上碳元素的总质量大概只有硅元素的千分之一。那么问题就来了,既然如此,为什么地球选择了碳基生命,而不是硅基生命呢?

之所以地球上绝大多数生物是碳基生物,这是由于碳元素拥有一些其他元素所不具备的特点,使得碳基生命的存在和发展更加容易。

首先,碳元素具有较好的稳定性,其原子核结构非常稳定,不易发生核反应。同时,碳又具有4个化学键,这意味着碳元素可以与多种元素形成共价键。这使得碳元素在生物化学反应中具有极强的反应性和多样性,能够与多种元素形成复杂的分子结构,形成复杂的有机物。

而且碳元素可以形成类似于蜂窝状的庞大结构,例如石墨等物质。这种结构使得碳元素具有较高的机械强度,能够形成稳定的分子结构,用于保护生命体内重要的化学反应中间体和基因等物质。最后,由于生物体内的基因信息是由四种碱基组成的,而这四种碱基恰恰是由碳基分子组成的。这种分子的复杂性使得它可以编码和传递复杂的生命信息,是碳基生命存活和演化的核心,所以碳元素成为了生命起源和演化的关键元素,促进了生物体内复杂有机分子的形成,保证了基因的传递信息和分子的稳定性,成为了地球上绝大多数生物的基本组成元素。

而之所以不选择硅基生命,这是因为硅键与碳键相比较而言不够稳定,而且也不具备与其他元素形成复杂、多样的化学键的能力。这意味着在硅基生命中产生和维持跟碳基生命一样的复杂有机分子和生化反应可能会更加困难。

而生命起源的机遇与限制也是影响硅基生命出现的重要因素,生命起源需要一系列的化学过程,涉及很多未知、复杂、微小的因素,这些因素未必能够支持硅基生命的发展与传承。

虽然我们目前仍未叙述到硅基生物的存在,但并不能肯定未来会不会存在硅基生物。当前,我们的


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