是否可能在地球之前就开始了而不是在地球上？图片：Jenny Mottar
【博科园-科学科普】通过发现太阳系中其他行星的特性，我们发现地球是独一无二的！只有表面有液态水，只有我们有大的、复杂的、多细胞的生命，这些证据可以从轨道上看到；只有我们有大量的大气氧气，其他的世界（天体）可能有海底的海洋或过去的液态水的证据，可能是单层的或以前的生命。当然其他的太阳系可能有类似地球的世界，有相似的条件，生命就在那里出现。但不仅是一个类似地球的世界并不一定需要生命存在，最近的证据显示，我们可能不需要拥有一个世界，在星际空间的深处有生命是可能的。
在整个宇宙中包括在最大的恒星形成区域——猎户座星云，都能发现有机的生命的分子的特征。图片：ESA, HEXOS and the HIFI consortium; E. Bergin
就我们所知生命有几个关键的特性：
1、复合分子或分子集合
2、能编码信息
3、作为生物体活动的关键驱动力
4、它能够执行收集或收集能量的功能并将其用于工作
5、可以复制自己的副本并将信息传递给下一代
在生命和非生命之间有细微的界限，它们没有很好地定义，因为细菌在里面，晶体已经出来了，病毒还在争论中。
一种雪花的形成和生长，一种特殊的冰晶体结构，虽然晶体有一个分子结构，允许它们复制和复制自己，但它们不利用能量或编码遗传信息。图片：Vyacheslav Ivanov
但是为什么我们需要一个星球来生活呢？当然我们的海洋提供的水环境可能是我们知道的生命的所在，但在整个宇宙中都能找到原材料。恒星通过行星状星云，超新星，中子星碰撞，以及大量的喷射(在其他过程中)，将氢和氦燃烧到元素周期表上的所有稳定元素中。如果有足够多一代的恒星，宇宙就会充满所有的恒星，这包括大量的碳、氮、氧、钙、磷、钾、钠、硫、镁和氯与氢一起（这些元素构成人体的99.5%以上）。
构成人体的元素和生命中最重要的元素占据了元素周期表上的各种位置，但所有这些元素都可以由宇宙中几种不同类型的恒星的过程产生。
为了使这些元素结合成一个有趣的有机结构，你需要一个能量源，虽然地球上有太阳，但银河系中也有几千亿颗恒星，还有各种各样的星际能量源。中子星，白矮星，超新星遗迹，原行星和原恒星，星云，更多的充满了我们的银河系和所有的大星系。当我们从年轻恒星的喷出物、原行星的星云或星际介质中的气体云时，我们发现了各种各样的复杂分子。这些包括氨基酸，糖，芳香族碳氢化合物，甚至是像甲酸乙酯这样的神秘化合物、嗅分子（使树莓具有其特有的气味）。
在许多种类的星际空间中发现了有机分子，包括在不同地点发现的巴克敏特富勒烯。图片：NASA / JPL-Caltech / T. Pyle; Spitzer Space Telescope
在空间中的巴克敏斯特富勒烯(或巴克球)甚至还有死星的爆炸残余物。但如果我们回到地球，我们就能在一些非常无机的地方找到这些有机物质的证据：从太空坠落到地面的流星内部。在地球上有20种不同的氨基酸在生物生命过程中发挥作用。理论上构成蛋白质的所有氨基酸分子结构都是相同的，除了一个“R-基团”，可以由不同的原子组成不同的构型。在陆地生命过程中只有这20个，几乎所有的分子都具有左手性的手性。但在这些小行星的残骸中，可以发现80多种不同的氨基酸（在相同的丰度中）。
20世纪在澳大利亚的Murchison陨石中发现了大量未被发现的氨基酸。图片：Wikimedia Commons user Basilicofresco
如果我们看一看今天存在的最简单的生命类型，看看地球上不同的、更复杂的生命形式进化的时候，我们会发现一个有趣的模式：在生物体基因组中编码的信息数量随着复杂性的增加而增加，这是有意义的，因为突变、复制和冗余可以增加内部的信息。但即使我们观察非冗余的基因组，我们不仅发现信息增加，我们发现它随着时间增加对数。
如果我们回到过去我们会发现：
5、来自1亿年前的哺乳动物有6×10 ^ 9个碱基对
4、来自5亿年前的鱼类有〜10 ^ 9个碱基对
3、来自10亿年前的蠕虫有8×10 ^ 8个碱基对
2、来自22亿年前的真核生物具有3×10 ^ 6个碱基对
1、原核生物是35亿年前的第一种生命形式有7×10 ^ 5个碱基对
如果我们图形化，我们会发现一些令人难以置信的东西：
在这个半对数图中由核苷酸碱基对(bp)所计算的非冗余DNA的长度来衡量，在现在(时间0)之前的几十亿年里生物体的复杂性随时间线性增加。图片：Richard Gordon and Alexei Sharov, arXiv:1304.3381
要么生命开始于地球，复杂的顺序是在第一个生物体中10万个碱基对的顺序，或者生命从更简单的形式开始了数十亿年。这可能是在一个已经存在的世界上，它的信息迁移到太空最终在一个巨大的panspermic活动中来到地球，这当然是可能的。但它也可能是在星际空间的深处，在那里来自银河系恒星和大灾难的能量为分子组装提供了一个环境。它不一定是细胞的生命形式，而是一种能够从环境中收集能量、执行功能并复制自身的分子，编码在复制分子中必不可少的信息，就像生命一样。
一个丰富的气体星云，由中心区域形成的新恒星推动进入星际介质。地球可能形成于这样的一个区域，在一些规则和定义下这个区域可能已经充满了原始的生命形式。图片：Gemini Observatory / AURA
因此如果我们想要了解地球上生命的起源，或者地球以外的生命，我们可能就不用去另一个世界（天体），解开生命的钥匙的秘密可能在于最不可能的地方，星际空间如此浩瀚，如果这就是答案所在它可能会告诉我们，不仅生命的成分在宇宙中无处不在，而且生命本身也可能无处不在，也许我们只需要学习如何去寻找。
一种简单的糖——在星际气体云中存在的糖醛。图片：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Calçada (ESO) & NASA/JPL-Caltech/WISE Team
然而有一件事是肯定的：如果生命确实存在于星际空间中，那么今天在宇宙中形成的几乎每一个世界都将有这些原始的生命形式出现在世界自身形成的时候。如果从母体恒星的致命辐射中得到任何保护，再加上一个能量源和一个适宜的环境，让生命茁壮成长可能是不可避免的。科学家们不仅有一天会发现没有地球的生命，而且我们这个世界上的生命也可能起源于星际空间本身的深处。
参考：NASA，ESA，Wikimedia等
