天外生命的遥想
2011-08-10阿俊
■ 阿俊
地球生命的进化方式给我们提供了寻找地外生命的线索。剑桥大学、利兹大学等研究机构的一些科学家借助行星演化、进化论、环境模拟和生物力学计算,对可能存在地外生命的星球进行了大胆的想象。他们认为以下二种星球可能存在生命,甚至于,他们对具体的生命形态也进行了预测……
奥里里亚行星
科学家估计,在银河系我们的这个角落内,可能有80%的恒星是红矮星。尽管这些恒星不如我们的太阳明亮,却依然拥有着绕其旋转,并且适宜生命生活的行星。奥里里亚就被设想成这样的行星,它的重力应与地球上的重力相似。
由于红矮星远不如太阳明亮,所以奥里里亚必须离它很近才能获得足够的能量,满足生命运行之需。可是,由于二者距离太近,奥里里亚就被红矮星的引力锁定而无法转动。这就造成奥里里亚行星的一半永远是白天,而另一半则永远是黑夜,而且没有季节的变化。生命存在于面对红矮星的那一半,那里光照充足,气候温暖而又稳定——生命形式因而多样而丰富。背对母恒星的一半则因终年冰冷而成为“生命荒漠”。
碳水化合物对于类地生命是必不可少的。科学家认为,像奥里里亚这样的行星可能通过早期的陨星撞击获得水和碳的合成物。水和碳还会在这颗行星的陆地和大气层之间往返循环,这对生命至关重要。火山以二氧化碳的形式释放出这个行星的碳,二氧化碳被类似植物的生物用以制造糖分。当植物和动物死亡时,这些碳便又回到地下,从而形成碳循环。
结识奥里里亚生物
“泥脚虫”,是一种水陆两栖动物,有0.9米长。它们有6条腿,借此游泳、挖洞、筑堤。泥脚虫的筑堤习性造就了奥里里亚的河流和湖泊,湖泊周围的刺螫扇是它们可口的食物。平日里,它们躲在堤坝的泥洞里睡觉、育崽,同时躲避天敌大胃猪。
这种地外生物过群居生活,大概有30个家族成员,两性生殖,雌性产卵。同类间通过呼叫和视觉进行信息交流。当大胃猪靠近时,泥脚虫会通过晃动背鳍相互警告,然后潜入水中躲起来。如果需要,它们将茎状躯干探出水面,利用长在上面的眼睛侦察水面险情。
科学家推测,像泥脚虫这样的外星生物可能是从类似鱼的祖先进化而来。历经多代,这种生物适应了陆地上的干燥生活,拓宽了觅食的范围。不过,游泳的本领对泥脚虫来说依然相当重要。
泥脚虫是奥里里亚星球的关键物种,它决定着该星球的景观,进而影响该行星的其他生命形式。泥脚虫捕杀刺螫扇后,将刺螫扇的残骸抛弃在湍急的大河,久之,就形成了河堤,造就了一个个平静的湖泊系统——“刺螫沼泽”。这些静水湖泊是奥里里亚生物赖以生存的栖息地。
“大胃猪”,是一种大型陆生动物,高达4.5米,脖子约有2米长,个头与地球上的长颈鹿差不多。它们通常活动在湖泊周围,范围可以很大;移动迅速,是奥里里亚的顶级捕食者。它的头可以全方位转动——这意味着它们可以在不移动身体的情况搜寻泥脚虫;前齿对振动非常敏感——把这些牙齿插进地面可感知猎物泥脚虫的活动。这种生物过群居生活,形成很多部落,一个部落约有15个成员,由1名雄性成员统治,通过声音沟通彼此。大胃猪也分两性,由雌性生产幼崽,属胎生动物,常遭歇斯底里的攻击。
科学家推测,大胃猪这样的肉食性生物可能是从类似乌贼的生物进化而来。经历数百万年后,这些生物可能发展出了一种内部骨骼,并开始在陆地上行走。起初,它们长着4条腿,后来因变得越来越高,为能适应在刺螫沼泽中的艰难跋涉,它的二条前腿就退化了。这种食肉动物很可能在头的前部长有二只眼睛,用以精确判断速度和距离,头顶可能还有第三只眼睛,以此充当早期预警系统,监视母恒星发出的致命紫外耀斑。
作为猎食者的大胃猪,可能已经进化出具有关键感官的大脑。科学家相信,这种结构组合的生物具备很强的竞争力,有望进化出更高级的智慧。由于其母恒星比太阳寿命长好多倍,大胃猪因而有更多的时间发展智慧。
“刺螫扇”,一种像植物一样的陆生动物,高达8米,扇叶完全打开有6米,能像地球植物那样从土壤中吸收养分,并从空气中吸收光和二氧化碳,通过光合作用形成糖分。尽管跟植物相似,但它们却可以缓慢地四处移动,受到捕食者攻击时会释放毒性物。其天敌是泥脚虫。刺螫扇的茎上有5颗心脏,将水和食物泵送到全身各处。在奥里里亚,到处都可以听到这种心脏跳动所造成的嘈杂声。同类间彼此挨得很近,却又相互独立,并竞争光源。
在刺螫扇茎的底部可能有一种含有毒素的刺细胞,用以抵御捕食者。它的天敌泥脚虫对这种强毒性具有免疫能力——吞下猎物刺螫扇后,会把猎物的毒性吸收到自己的体内,“装备”自己的防御能力。
刺螫扇为单性生殖。幼年时在成年刺螫扇的枝干上生长,长到足够大时就从母虫的扇体缓慢爬下。
刺螫扇可能从类似水母的动物进化而来。和地球上的一些水母相似,这种动物为水藻提供了一个稳定的住所,水藻将母恒星传来的光转化成能量供二者使用。经历数百万年后,这二个物种可能合并成了一类植物一样的动物,并发展出了躯干,通过移动到陆地上以更方便地获取光源。刺螫扇是奥里里亚星球食物链的起始点。
“歇斯底里”,是一种水生动物,平时独居,安静地生活在由泥脚虫创造的湖泊中,其大小与地球上的蚂蚁类似。当常规食物供应短缺时,歇斯底里会通过释放化学信息素把数百万同类个体纠集在一起,快速离开水体,瞬间淹没一只大胃猪,用毒素令其麻痹。瞬间,这群冷酷杀手就把大胃猪肉体一扫而光。
歇斯底里为单性生殖,当它们享用完一只大胃猪时,会在残留物上留下一个巨大的芽孢。芽孢一旦爆裂,就向空中散射出数千个新的歇斯底里,并返回到湖中生活。
蓝月亮
蓝月亮是一个想象中的世界,它是科学家从远距离行星系统的气体巨型星体的最新发现中获得的启发。参照太阳系可知,这些行星可能拥有多个迥然不同的月球式卫星,而且可能适宜生命居住。蓝月亮和地球差不多大小,但是它绕着一颗10倍于木星大小的气体巨行星转动,而这颗气体巨行星则绕着以二颗黄矮星模型组成的双星(相当于我们的太阳)转动。
引力计算表明,蓝月亮绕其气体巨行星公转一周耗时10.5个地球日,它移动到气体巨行星背后时,在一个地球日内就变得又暗又冷。在漫长的白天,蓝月亮又变得很热。科学家估计,蓝月亮上的火山产生的二氧化碳的含量可能比地球上的高出10倍,加上浓密的大气,气候变得均等而温暖,即便两极也是如此。因此,在蓝月亮上,布满两极的是森林而不是冰——任何地方都能找到动植物。蓝月亮上的氧气也比地球多。丰富的氧气和二氧化碳的混合物刺激着蓝月亮上的动植物,使得它们比地球上的动植物长得更快、更大、更强壮。蓝月亮上的大气密度为地球的3倍,这令生物更易于飞行。
蓝月亮拥有宽阔的浅海,在漫长炎热的白天,大量的水从这里蒸发,湿气组成的云向覆盖森林的大地飘移,形成暴风雨,常降落在赤道附近的森林。宝塔树的特殊叶子会收集水分,这可以保护森林免受火灾。当宝塔树冠中缺少足够的水分时,在富氧的环境中,火灾将横扫森林,造成大面积毁坏。但是这块空地很快将会被新的生物所填充,新的循环会再度开始。
结识蓝月亮生物
“宝塔树”,是蓝月亮上的一种陆生植物,高度超过1000米——比地球上最高的树还要高出7倍。这种树每10年开一次花——并结出飘浮的充满种子的果实。
科学家相信地外植物可能已进化出有别于地球的取水方式。宝塔树用其倒置雨伞般的叶子获取水分,形成所谓的“天池”。水在树内向下流动,帮助生长。加之,蓝月亮拥有大量的光和二氧化碳,促进了光合作用,进而生成更多的糖分。正因如此,科学家预测:蓝月亮上的宝塔树可以长得很高。
“飞鲸”,翼展10米,与地球上的食人鲸差不多大小,体重和地球上的水牛相当。由于蓝月亮的大气密度是地球的3倍,所以这种大型动物能够飞行,活动在宝塔树树冠上方的浓密空气中。飘浮在空中的孢子云团、卵、幼虫及其他微型生命都可以成为它的美食。飞鲸从不着陆,即便生育时也是如此。这得益于它那具有蜂窝结构并充满气体的翅膀结构,带来轻质而强健的飞行性能。它眼睛没有视力,只能像蝙蝠那样借助声呐辨别方向,也借此躲避天敌潜行者,飞向更高的天空。
在蓝月亮的浓密大气中,水生生命有可能转变成空中生物。科学家想象飞鲸可能进化自鱼一样的生物,并且通过食用丰富的飞行猎物而越长越大。
飞鲸也是群居生活,每一家族约有10个成员,为两性生殖,雌鲸怀胎生育。幼鲸沿着母亲飞行的气流滑行,并由母亲抓着喂食。
“潜行者”,是生活在蓝月亮空中的凶恶捕食者,翼展1米。捕食之余,它们栖息在宝塔树中空的树干中。由于它们是食肉动物,必须飞得很快——翅膀中的膜结构满足了这种生存需求,但它们的飞行高度比不过它们的猎物——飞鲸。
潜行者是一种社会性动物,每个群体约有300个成员,由一个“女王”统领,并由“女王”负责繁衍下一代。群体中还有侦察兵、苦力等各种社会分工。这些狡猾的捕食者为了群体利益,会联合起来共同捕杀比它们自身大很多倍的猎物。侦察员一旦发现猎物,就会用气味标记它们,然后派出杀手军团围攻被标记的猎物。潜行者军团杀死飞鲸后,会将它的肉带回巢里喂养整个群体。
潜行者有三只眼睛,可能进化自三边体结构的祖先。这种身体结构在蓝月亮的很多物种身上可以得到体现,有的甚至长有三张嘴、三条舌头。潜行者的三只眼睛给了它全方位的视角——有利于侦察、定位猎物。
由于潜行者是群居生物,因此科学家们预测它们可能进化出了集体智慧。每个个体的大脑也许并不怎么发达,但它们通过协同工作,给群体带来惊人的捕食效率。经历多代,潜行者的群体智慧足以与人类相匹敌。
“气球植物”,是飘浮在宝塔树冠间隙的气球状植物,直径长达5米,它通过绳栓样的结构锚定在地面。与地球植物一样,气球植物利用光线将二氧化碳转化成糖,为生长提供营养。该植物由氢气填充,所以可以飘浮在空中。白天变热时,它会膨胀上升,从而更接近阳光;到了夜晚,“气球”又会因为收缩而降落回原地。
蓝月亮上的森林火灾产生的热会引发气球植物爆炸,它们耐火的种子乘机向地面散落。火灾结束后,新的气球植物便又开始生长。
蓝月亮稠密的森林里,地面非常黑暗。为了应对这种环境,气球植物可能进化出了飘浮能力,以争取宝塔树冠间隙的光线。它的液囊充满细菌,这些细菌能够制造氢气。
“异形鸢”,也是一种空中动物,翼展达5米,由气体填充,这使它能轻松地停留在空中。这种生物经常滑翔在宝塔树顶的“天池”附近,捕食直升机虫幼虫及其他小型动物。它们擅长用自己的黏性触手垂钓“天池”中的猎物,一旦得手就往其中的一个嘴巴里面送。异形鸢身体的下面,有一根很长的系链连接地面,使之不被风吹走。身体上的4条腿可以缠绕住宝塔树,并借此在树上爬行。
异形鸢为独居动物,雌性在“天池”中产卵,雄性为其体外受精。科学家认为异形鸢可能已经进化出了一些非常尖端的空气动力学特性——包括V形的正面和弧线形的脊柱。而且,异形鸢的脊柱背面可能已进化出强壮的肌肉,这使它们能在不同的风速中改变翅膀的形状。异形鸢的翅膀细胞充满气体,令身体轻质而强壮,就像一架滑翔机。它们可能还有开槽的翅尖——像地球上乌鸦的初级飞羽。这些特征使得它们可以在非常低的风速中滑行。
“直升机虫”,是一种类似昆虫的生物,与蜂鸟差不多大小。它们在宝塔树上方像直升机一样飞行,在“天池”中抓捕食物。
科学家们认为,像直升机虫这样的生物可能也具备三极体形:具有能向三个方向扇动的翅膀和具有360°视野的三眼视觉系统。它们还拥有3条带关节的腿,以便对猎物实施精确打击。它的脚呈爪状,以便抓紧猎物。在空中盘旋时,它们的3只翅膀保持水平,当它需要向前移动时,翅膀则倾斜。一旦在宝塔树顶的“天池”中发现猎物,直升机虫就会向水面俯冲,用爪抓住猎物,将之送入嘴巴。因为蓝月亮空气稠密,直升机虫无需频繁扇动翅膀即可获得推进力,空气中高浓度的氧气为飞行供能创造了有利条件。
直升机虫为两性生殖,靠信息激素吸收异性,雌虫很可能会把卵产在宝塔树顶的“天池”里。该虫的天敌是异形鸢。
这一切看上去像是在说地球?不是么?地球是如此的不可思议,以至我们在想象地外生命时,依然无法摆脱它的“引力”!如此看来,地外生命可以非常遥远,也可以非常接近——这一切完全取决于信心和想象力!不管怎样,关注并想象地外生命,有助于我们领会到地球的美妙,欣赏到地球生命的精巧。