|
当我们幻想外星人的模样时，会本能的基于人类的样貌对它们的外观进行设想：拥有灵巧双手（惯用手还是右手）、双足以及与人类相似的面部结构。要说有什么不同，一般也就是眼睛要大一点，手脚看上去都怪怪的。 最近，牛津大学的生物学家基于进化论，通过以下几点论证链，对外星人的长相进行了重新预测：
外星人或许无处不在，仅银河系中的行星数量就有至少1000亿，其中约有20％是宜居行星。这部分行星哪怕只有万分之一能进化出生命，那在银河系里地球也有成千上万的外星生物邻居。如果外星人真的存在，它们会是什么样子呢？ 如果有天人类真的会与外星人接触，那么在这天到来之前，我们有必要尽可能的了解这些外来物种。然而，这种预测是很困难的，原因很简单：我们只见过一种生物——地球生物，只能基于地球生命的样子进行推测。而这却不一定合理。例如，地球生物的眼睛和四肢出现过多次进化，但这并不意味着别的星球上的生物也会出现同样的进化。人类呼吸氧气，碳是组成我们身体的基础元素，由DNA编码而成......同样，这并不意味着外星生物也这样，它们可能靠氮气呼吸，体内的基础元素是硅，压根就没有DNA等等。 牛津大学动物学系的研究员 Sam Levin 等人最近在《国际天体生物学杂志》上发表一篇论文，认为我们可以从进化论的角度来了解外星人。Levin 说：“在天体生物学领域，过去的研究方法在很大程度上是机械的，都是基于我们在地球上看到的，以及我们对化学、地理和物理了解来对外星人进行预测。因此我们提供了一种新方法，即使用进化理论做出独立于地球细节的预测。”论文通过将外星自然选择作为思想框架，该讨论了与地外进化、以及太空中复杂性的出现的相关问题。 达尔文的外星人 当达尔文提出自然选择学说时，我们不知道DNA是什么、不了解基因突变的意义，也不懂特征会如何传递。可自然选择学说就是如此简单，它只需三个条件便能运作：变异，与变异相关的繁殖成功，以及遗传性的变异。作者在论文中以长颈鹿为例，解释了这一进化过程。 ○ 以长颈鹿为例的自然选择：(i) 变异；(ii) 繁殖成功；(iii) 遗传。| 图片来源：S Levin et al./International Journal of Astrobiology (i) 最初，长颈鹿的脖子长度开始出现自然变化（变异开始）；(ii) 脖子长的长颈鹿能够获得长在高高的树木上的更多的食物，因此可以活得更长，并繁衍出更多的后代（与变异相关的繁殖成功）；(iii) 长脖子的长颈鹿的后代会遗传父母的有利基因（遗传）。结合这三点，具有更长脖子的长颈鹿数量逐渐增长。 自然选择不仅解释了进化的变化，也解释了适应。生物似乎是为了适应它们生活的世界而被设计成这样的。通过进行一步步缓慢地选择，那些与在环境中成功存活下来有关的特质会慢慢成为种群特性。因此，随着时间的推移，自然选择会导致生物看起来像是为了在环境中获得成功而设计的。而自然选择是导致这种物种设置的关键。 在论文中，作者问，外星人也会经历自然选择吗？如果没有造物主，那么唯一可以用来获得具有自我复制（像细胞或病毒）的目的的方法是自然选择。如果没有自然选择，生物就无法适应环境，那么它们的存在会是短暂的。 ○ 有着不同程度的复杂性和适应性的外星人：A 显示的是简单的复制分子，没有明显外观；B 是一个简单的像细胞一样的生物，即便是这么简单的生物都有足以进行自然选择；C 是一个经历过重大转变的有着许多错综复杂的部分聚集一起运作的外星人。| 图片来源：S Levin et al./International Journal of Astrobiology 想象一个外星人，比如像上图A中显示那样的简单的复制分子，那么这个“外星人”可能不会经历自然选择。如果它每次都能进行完美的复制，也就不会发生变异，从而不会出现任何改善；又或者它有很高的复制错误率，那么它则会迅速的毁灭。但如果外星生物是比简单分子更复杂一些的东西，如图中B所显示的那样，那么外星人则已经经历了自然选择。根据自然选择学说的预测，它们会经历遗传、变异和繁殖成功，如果没有发生这三件事，那么外星人不可能比只会复制的简单分子更复杂。因此说，如果外星人有特定设置，那么它一定经历过自然选择。 即便是细菌细胞也有其共同协作以达到目标的复杂结构，如移动和进食。换句话说，大部分我们有兴趣寻找甚至能够找到的“外星生物”都将是复杂的。这是因为只有简单如分子的东西才不用经历自然选择，这些分子既难在物理上被检测出来，也难以从其所在的惰性分子背景中区分出来。它们的存在是短暂的，因为没有自然选择来提高它们的适应性，它们很快便会消失。即使我们真的找到了它们，也不太可能会把它们划分到生命这一类里。 ○ 太空中的重大转变：一个复杂的外星生物是一个层次结构的实体，每个低级实体层会调整进化方向来有效消除矛盾冲突。这些实体会进行分工，不同部分会专门负责不同的任务，因此各部分都是相互依赖共同协作的。| 图片来源：S Levin et al./International Journal of Astrobiology 地球上的复杂性是通过一些少数被称为“个体的重大转变”的事件而出现的。当各自独立的有机体聚集在一起形成一种新个体时，这种情况就会出现。在地球上，基因聚集在一起形成基因组，单细胞生物的聚集能形成像人类这样的多细胞生物。在少数情况下，像昆虫这样的多细胞生物，它们自身会形成像“超级生物”一样的社会。这种事件非常稀有，需要在极端的进化条件才会发生。 作者认为，外星生物的复杂性也需经历重大转变才会产生，因为这似乎是完成超越简单分子的复制而进阶的唯一途径。由于让重大转变发生的条件很罕见，从进化论的角度来看，我们已经对其有较深的理解，这使得科学家可以对外星人的外貌进行一些猜测。 其实，正如你我都是由细胞组成，而细胞都是由细胞核和线粒体组成，而细胞核和线粒体又都是由基因组成的一样......外星生物也可能是以这种层级单位元间的堆叠而成的。或许外星生物不一定像我们一样由“细胞”组成，但它们必定也是由一些曾经能独立生存的个体组成，而反过来，这些个体的形成也依赖于外星生物的遗传物质，无论这遗传物质具体是什么。生物机体具有在适当情况下维持所有身体构成一起运作，从而制造有机体的机制。 外星人或许没有两条腿，但从进化的角度来看，它们的构成对我们来说比想象中要“熟悉”得多。这里说的熟悉，不是指因外观上的相似。从外表上看，它们可能与地球上的任何生物都大相径庭，但是，在更本质的层面上，它们和我们是相似的：我们有着类似的构成结构（原先能独立生存的部分嵌入在能独立生存的部分内），也经历了相似的进化史（独立的有机体合作形成新的、更高级的生物体）。 要更深刻的了解外星人可能是什么样子，还需科学家做很多相关的工作。而其中第一个最令人兴奋的问题便是：“我们是宇宙的唯一吗？” 对于这个问题我们似乎还没有确切答案。但是，新发表的论文告诉我们，如果我们不是宇宙中的孤儿，那么从进化论的角度看，我们的外星人邻居们，和我们本质上或许并没有太大区别的。 eader
|
|
|
