外星人如何工作

经过:Craig Freudenrich,Ph.D.

水热通风管。 查看更多 UFO映像
照片Courtesy Noaa / U.S。商业部

宇宙中还有其他形式的生活吗?最近的两个发现,科学检索外星生命形式已被突出。首先,在地球上的异国情调环境中发现生命形式表明生活非常丰富,可以适应最奇怪,最敌对的环境。其次,天文学乐动体育网站5.0家发现行星除了我们的太阳之外的轨道恒星 - 超过50个郊区的行星被发现为2001年。在那里外星人生活在这些行星中的任何形式?

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如果存在外星生活,那可能是什么样的?它会是简单的生命形式,如细菌,病毒或藻类,或更先进,多蜂窝生物,也许是甚至是聪明人?将外星人是动物,植物还是具有两者的特征?他们会有武器和腿,正如我们所做的那样行走吗?他们会依靠愿景作为他们的初步意义或使用另一种方式来收集有关周围环境的信息吗?他们会“呼吸”氧气或其他一些气体?

猜测关于外星人通常留给科幻作者,科幻读者和好莱坞作家和董事。在本文中,我们将研究天体学,科学检索外星生命。我们将应用我们在地球上学到的生活中学到的东西,以推测外来生活形式可能是什么样的。

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问候,碳的搭配!

我们大多数人都在电影中描绘的方式,在哪里外星人通常被描绘为人类形式,因为它们使用演员可以直接在化妆或模型中播放角色计算机生成的动画。此外,观乐动体育网站5.0众与人类相涉及外星人比以更具异国情调,怪物的生物更好。然而,人体计划 - 双边对称与一个头部,两条腿和两个臂 - 茎从早期两栖动物和爬行动物殖民地殖民地的土地群众殖民地,这种形状不太可能会在外星人世界中发展。乐动体育网站5.0所以,让我们忘记好莱坞的那一刻,仔细观察天竺葵的真正科学。

天体学是对宇宙生命的科学研究。Astrogiologists寻求理解(以及其他事物)如何在地球上产生和发展,如何治理生活方式的组织方式,是什么让星球居住。

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Astrobiology结合了生物学,化学,物理学,地质学和天文学的学科。通常,天体乐动体育网站5.0学家必须使用地球上了解生活中的信息作为在其他地方学习生活的指导。让我们来研究我们从地球上吸取的一些东西。

生活是什么?

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俱乐部形状的水下微生物结构称为脱氨酸​​胶质
照片Courtesy Noaa / U.S。商业部

虽然很难对“生活”明确的定义,但大多数生物学家都同意生物中有许多共同的特征。如果对象满足这些特征,则它被认为是活力:

  • 组织- 效果是由原子和组织成的分子细胞。生物体中的细胞可以是均匀的或专门用于各种功能的细胞。可以将细胞进一步组织成组织,器官和系统。地球上的生物与他们的组织和复杂性相当多样化。
  • 稳态- 生物的事物开展了保持常量,相对不变的状态的功能宿司。例如,您的身体有系统保持体温常数 - 如果您冷,如果您很热,则会颤抖。
  • 再现- 生物的东西制作自己的副本,精确副本(克隆)通过无性繁殖或类似的副本性繁殖
  • 生长/发展- 生物从较小和/或更简单的形式增长和发展。例如,人类开始作为受精乐动体育网站5.0卵的生命,发展成胚胎,胎儿,然后是婴儿。宝宝随后陷入了小孩,青少年和成年人。乐动体育网站5.0
  • 进入能源从环境 - 保持相对恒定的,有组织的国家违反了热力学的第二律,这使得所有物体的无序程度(熵)增加。对于维持组织的生物体,它必须采取,过程和消耗能量。人类和其他动物做这一点是通过进食食物并从中提取能量。
  • 回应刺激- 生物回应他们环境的变化。例如,如果是刺激措施导致你痛苦,你回应通过远离那个对象。如果您将厂房放在灯光良好的窗户附近,分支或射击向光线增长(光反应声)。为了保护,有些动物改变颜色以与周围环境混合(伪装)。
  • 适应其环境- 生物的特征往往适合其环境。例如,海豚的翅片是平坦的,适合游泳。蝙蝠的机翼具有与海豚翅片中的骨骼相同的基本结构,但具有薄薄的膜,可以飞行。

现在我们已经有一个定义了生活的定义,我们需要看看它如何改变巨大的时间。治疗是否出现,生活,保持不变或灭绝的基本规则是那些自然选择进化据查尔斯达尔文提出。达尔文的进化理论有以下几点:

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  • 类似的生物体繁殖类似的生物 - 狗再现一只狗,蒲公英再现蒲公英和鱼再现鱼。乐动体育网站5.0
  • 通常,后代的数量过度引导,使得存活的数量少于再现的数量。
  • 在任何人口中,个人就任何给定的特征而异,例如高度,肤色,毛皮或喙形状,并且这些变化可以传递到下一代。乐动体育网站5.0
  • 一些变化是有利的,因为他们使那些最适合他们的环境的人,有些是不是。乐动体育网站5.0那些具有良好变化的生物将存活并将这些特征传递给他们的后代;那些具有不利变化的人会死亡而不是通过他们的特质 - 这是自然选择
  • 鉴于足够的时间,自然选择将积累这些有利的特征。物种将进化。

尽管达尔文的进化理论被提出了解释基于地球物种的变化,但其原则必须足够一般,即它也可以在宇宙的其他地方应用。

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生活中的生活

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海底水热通风口
照片Courtesy Noaa / U.S。商业部

直到大约30年前,据信地球上的所有生命都依赖于太阳的能量。此外,有人认为你可能不会发现温度非常热的生活,就像在间歇泉或温泉,或者非常冷,就像在南极沙漠中一样。

当海洋学家探索水热通风口时,这些想法发生了变化,海底开口极热,富含矿物丰富的水爆发。水热通风口位于地面下方几英里,在海底上,周围的水处于或接近冷冻,绝对是黑暗的,压力很高。在这些通风口基地的组织社区中,称为黑烟者,科学家发现了蛤蜊,螃蟹和异国情调,巨大的管皮长6英尺(2米)。从这些通道出来的水是230至662华氏度(110至350摄氏度)。

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这些动物怎样才能在这些极端条件下距离阳光远远困扰着?在水中,科学家发现了从水中分裂硫化氢的细菌种类以使能量使有机化合物(化学合成)。Tubeworms在其组织中有细菌,帮助它们从水中产生能量。细菌上的蛤蜊饲料,螃蟹饲料在管腔上。乐动体育网站5.0

水热通风口社区的发现表明,生命可以在没有光的情况下在地方发展太阳乐动体育网站5.0,在其他世界上没有来自父母的充分光线星星。鉴于水热通风口的发现,可能存在于木星的冰冷的月亮的生活中的生命,这位科学家认为在其冰冷的地壳下面有一个水海洋。乐动体育网站5.0

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水热通风口周围的管道
照片Courtesy Noaa / U.S。商业部

在其他极端环境中发现了生活。科学家发现了所谓的地衣的微菌根加密oliths.在南极沙漠的岩石样本中,温度通常降至零下的100度,少量或没有液态水。相比之下,热敏(热爱的)细菌已被发现在温泉中,温度超过水的沸点。

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在南极洲(左)和嗜热,杆状细菌(约1微米长)在黄石国家公园(右)的温泉(右)
照片提供美国宇航局
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在南极洲(左)和嗜热,杆状细菌(约1微米长)在黄石国家公园(右)的温泉(右)
照片提供美国宇航局

如果生命可以在地球上的极端环境中发展,那么生活可能存在于其他世界的极端环境中火星

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外来生活的一些基础规则

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蝙蝠鱼
照片Courtesy Noaa / U.S。商业部

使用我们从地球上的生活中学到的东西,我们可以说什么是外星生活?虽然它可能会从地球上的生命中大大差异,但外星人生活可能坚持某些通用指导方针,因为地球上的广泛不同生活。乐动体育网站5.0这些指南或地基规则包括以下内容:

外星人生活将受到物理和化学法律的管辖。

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外星生活将基于某种类型的化学(消除纯能量的科幻概念)。

  • 溶剂- 在地球上,所有生化的溶剂都是液态水。其他化学品也可以是溶剂,例如氨,甲烷,硫化氢或氟化氢。
  • 温度- 外星生活可能需要其溶剂可以保持液体的温度。
  • 压力- 外星生活可能需要环境压力(和温度),使溶剂存在于物质的三种状态(固体,液体,气体)中存在。
  • 能量源- 生物需要能量保持组织。这种能量可能来自a星星或从化学或地热能(如水热通风口和温泉)。在任何外星人世界,必须有一些能源来维持生命。
  • 复杂分子- 地球上的生物是组织和制成的复杂碳的分子,用于进行生化功能。碳是一个多功能原子这可以形成多达四个其他原子的粘合,以多种形状形成分子。虽然不像碳一样多功能,但硅也可以形成最多四个与其他原子的键,并且已经提出作为外来寿命分子的基础(也提出了硅 - 碳杂化分子)。外来生活形式可能会有一些复杂的分子来执行类似的功能。
  • 信息分子- 在地球生物体中,脱氧核糖核酸(DNA)是一种复杂的分子,其携带遗传信息,并指导其他分子的形成,以便生命繁殖和功能。因为生命的特征是它再现,所以出人的生活形式似乎也会有某种类型的信息分子。

超大于微生物的外星人会有相同的细胞。由于生物体变大,其内部体积(立方体函数)比其表面积(方函数)速度快。这对生物体的尺寸限制了限制,因为来自生物体外部的物质必须通过扩散进入和整个生物体,这取决于大的表面积,短距离和浓度的差异。随着生物体的增长较大,与其中心的距离增加,扩散变慢。为了保持可行的扩散距离,生物体必须具有许多小细胞而不是一个大细胞。乐动体育网站5.0因此乐动体育网站5.0,如果它大于微生物,外星人将是多elected。(我们不会指望找到一种轻型宽的单细胞生物,如在原始的星际迷航剧集“豁免综合征”中描绘的那样。)

如前所述,外星生活将通过演化理论来发展和适应周围环境。

多elected外星人的生理化妆将最适合其环境。器官系统适应温度,水分和重力等环境条件。

  • 外星人将有一些方式使其体内固体,液体和气体带来,将它们分配给每个细胞并除去废物产品(等同物,血管和肾脏, 例如)。
  • 外星人能够从周围环境中掌握能量,提取能量并消除废物。
  • 外星人会有感官(如视线,声音,触摸)从环境中获取信息并响应刺激(虽然我们使用视力作为我们的主要意义,但外星人可能不是真的)。它们还将有一些类型的大脑或神经系统来处理信息。
  • 外星人会有一些复制手段,无论是性还是性欲。

外星生物可能对地球上的生命具有类似的生态结构。

  • 基于食品,捕食者,疾病和其他环境因素的优势,人口尺寸将有限。
  • 外星生活形式将存在于本地环境中的食物链和食物网中,就像地球上的生活一样。生产者将使食物,消费者将食用生产者和/或其他消费者和分解器将从死亡生物中回收原子和分子回到环境中。
  • 外星生活形式将与他们的栖息地和生态系统相结合,就像地球上的生活一样。

如您所见,任何类型的生活都与其环境密切相关,因此地球的特征在确定生命形式的特征方面非常重要。

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猜测:外星人可能是什么样的?

考虑到这些基础规则,而且由于没有发现外星生命形式,因此外星生理乐动体育网站5.0学在于我们想象的领域。科幻作者,特别是努力坚持真正的科学的“艰难”的作者一直在做这一点。他们首先设计或建造一个世界,仔细锻炼其物理,天文和生态特征。接下来,他们工作乐动体育网站5.0在这个世界中可能存在什么类型的外星人。可以在这个世界建筑练习中找到一个例子EPONA项目,几个科幻作家聚集在一起创造一个叫做EPOON的世界,完成行星,地质和生态数据。一个艺术家,史蒂文汉利,创造了埃克纳生物

为了他的小说“重力的使命”Hal Clement创造了一个名为Mesklin的世界,圈子是双星。Mesklin每十八分钟旋转一次,并且由其旋转引起的扁平形状。Mesklin的重力从地球的三次重力,赤道,七百倍。乐动体育网站5.0Mesklin有氢气氛和甲烷海洋。Mesklinites是一个星球的生命形式之一,是小蜈蚣的生物,被称为依托酸的昆虫骨骼乐动体育网站5.0蛋白质。它们有18对腿,这些腿以吸盘状脚结束,向前抓取抓取夹,强烈的循环系统,并通过壳体吸收氢。乐动体育网站5.0它们非常强大 - 生活在高级世界上的结果,但他们担心被捡起来,因为在这种高的重力中可能是致命的。(看“Barlowe的外星人指南”“外星人科学”用于描述Mesklinites和其他外星人生活。)

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在Ho乐动体育英超直播wstuffworks,我们已经设想了一个外星人世界和外星生活形式。在我们的世界里,这个星球轨道是一个明亮的明星。世界上只有10%的地表水覆盖,但在整个陆地群众中,有些水袋从稀疏降雨中收集在沙滩下。环境很热,干旱,阳光明亮。该行星是巨大的,具有比地球更强大的重力。气氛是氦,氧和二氧化碳的地球状空气混合物。

我们为这个世界设想的两个外星生活形式是动物 - 移动捕食者,生活在地球的几个小体的地表水域。两只外星人都短,约1英尺(30厘米)高,具乐动体育网站5.0有厚四肢,以支持其重量抵抗巨大的重力。两者都有厚厚的覆盖物或皮肤,以最大限度地减少蒸发并节约水。为了收集信息,一个主要依赖视力,而另一个使用化学感官(味道和嗅觉)。

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Lashlarm,一个外乐动体育网站5.0星动物

Lashlarm.是我们的第一个外星人捕食者。它看起来像一个步行厕所碗。口部由连接到扁平基座的三个绳索腿支撑。在底座下方是许多鳞片,所以基座在沙子的表面上滑动,就像蛇沿着地面移动一样。它有几种感官阑尾,可以通过化学手段定位猎物。它在地表水的小尸体附近捕猎,沿着水的边缘感觉,品尝沙子和水的其他动物。在定位猎物后,Lashlarm蹲下来爬上它。然后,Lashlarm开启了大嘴巴,弹出猎物,吞下整体。

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尼拉巴,一个外星捕乐动体育网站5.0食者

尼拉巴略大于Lashlarm。它生活在水中,靠近边缘,就像鳄鱼或鳄鱼一样,但不是完全水生。Nirba出现在捕食到水中的其他动物,特别是Lashlarm。它有一个大头,鼻孔位于其鼻子顶部,因此它可以呼吸,同时大多淹没。Nirba具有厚厚的皮肤,防止脱水,同时在炎热的阳光下水,大,肌肉前腿,大爪子杀死其猎物。乐动体育网站5.0长尾有助于它在水中游泳,“箭头”终端助攻狩猎和领土防御。乐动体育网站5.0

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