複雜生命:脆弱還是堅韌?

透過某些衡量標準,複雜生命可能不如微生物生命那樣具有韌性,但它不一定在宇宙中就很脆弱

C. 沙夫

加入我們的科學愛好者社群!

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


在天體生物學領域,人們普遍認為複雜細胞(真核細胞)、多細胞生命不如微生物生命適應性強或堅韌。 因此,當科學家討論生命所需的行星環境時,他們通常將環境分為對複雜生命來說足夠“穩定”的環境,以及可能支援微生物但不支援其他生命的環境。

長期氣候穩定性是被認為非常重要的一個因素,尤其是與行星自轉和軌道構型的變化相關的氣候。 在地球上,我們受到米蘭科維奇迴圈的影響,這是一系列相互關聯和重疊的週期性變化,這些變化涉及軌道橢率、軸向傾斜和軸向歲差(地球軸在軌道上的特定時間指向的位置)等屬性。 這些迴圈的存在是因為地球與太陽系中所有其他天體(如月球、木星、土星等)的引力相互作用。

最終結果是,至少在過去幾十萬年中,地球的氣候狀態在很大程度上是由這些構型變化驅動的,這些變化改變了太陽輻射照射地球的方式。 例如,冰河時代的地質記錄顯示與米蘭科維奇迴圈有良好的相關性。


支援科學新聞業

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。 透過購買訂閱,您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。


然而,與岩石行星可能發生的自旋軌道變化相比,地球似乎只遭受了這些擾動的輕微影響。 例如,地球的軸向傾斜度隨時間推移僅來回移動幾度。 長期以來,人們一直指出,正是地球-月球的特定構型有助於防止地球的自轉軸發生更極端的波動。 相比之下,火星的極軸在短短數萬年內變化了數十度。 許多遙遠的岩石系外行星也可能遭受這類不穩定性的影響。

地球的中長期氣候變化“恰到好處”適合複雜生命的觀點有時被擴充套件為論證人擇效應,並被用來支援複雜生命可能在宇宙中很少有機會建立自身的觀點。

但是,關於複雜生命需要良好條件的基本假設真的合理嗎?

我不確定它是否合理。 雖然地球上確實存在只有微生物生命才能生存的環境(黃石公園的滾燙池塘或地球地殼深處的岩石裂縫),但複雜的多細胞生命也相當好地嵌入在非常不同的條件下。

當涉及到對重大環境變化的適應能力時,地球的歷史表明複雜生命表現良好。 考慮一下最近一次最大的大規模滅絕事件,即大約 2.52 億年前可怕的二疊紀-三疊紀滅絕事件。 當時,約 70% 的陸地脊椎動物和高達 96% 的海洋物種消失了。 這是一次災難性的滅絕。 然而,作為一個整體的複雜生命並沒有消失。 它當然發生了變化,新的生命形式擴充套件到滅絕留下的生態位,但它絕對沒有消失。

當然,可能會有人爭辯說,突然的滅絕事件與可能不允許複雜生命首先發生的不斷變化的環境不同。 但我很難看出我們有任何定量證據來支援這一假設——似乎我們只是接受了複雜生命不會在變化多端的環境中發生的觀點,就此結束。

也許問題在於我們關注特定類別的複雜生命。 氣候變化等因素肯定會對已建立的物種造成嚴重破壞——今天北極生物的困境就是一個很好的例子。 生態科學可以指出許多、許多例子,說明即使看似無害的變化也可能消滅獨特的生命形式。 但這是否意味著我們可以將這個觀點擴充套件到整個複雜生命?

我不確定我們是否可以。 如果我們放棄維持特定複雜生物模型(甚至地球上巨大的脊椎動物和無脊椎動物集合)的需求,那麼似乎更有可能的是,某種形式的複雜多細胞生命會找到克服選擇障礙的方法。

在那種情況下,當我們尋找其他恆星周圍的類似世界時,擔心地球的“恰到好處”狀態可能不是必要或可取的。

© .