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外星人長得像人類?多數科幻電影的描述是錯誤的

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發表於 2017-12-6 14:08:15 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
來源: 新浪科技

新浪科技訊 北京時間12月5日消息,據國外媒體報道,宇宙中遍布大量類似地球的行星,今年2月份,科學家發現3顆行星環繞40光年之遙的Trappist-1恆星,2016年11月,科學家發現距離地球更近的宜居行星——僅距地球4光年的比鄰星(Proxima Centauri)恆星系統存在着宜居行星。據估計,在我們銀河系中潛在着400多億顆類似地球的行星。
  基於許多潛在宜居系外行星,許多專家認為,部分系外行星潛在着生命,甚至是智慧生命,可能出現在某些行星上。但是這些潛在的生命形式長什麼模樣呢?
  如果我們相信好萊塢科幻電影描述的外星人形象,那麼外星人非常像地球上的生命形式,從《星際迷航》到《星球大戰》,以及近期上映的《星際特工:千星之城》,多數科幻電影中的生命形式都具有相似性——從外表和生物學,都與地球生命進化形式十分接近。《銀河護衛隊》將這種進化趨勢推向了極端,其中包括劇情中的“格魯特(Groot)”,這是一種類人生物,他是從植物形式進化而來。
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《銀河護衛隊》將這種進化趨勢推向了極端,其中包括劇情中的“格魯特(Groot)”,這是一種類人生物,他是從植物形式進化而來。


  然而,並不是所有科幻電影都認同這一點,2016年科幻電影《降臨》中出現一種六腳節足生物,它似乎與地球上任何物種都不相干。那麼,我們應該期待什麼呢?一種類似科幻電影《阿凡達》的生態系統,與地球上的生物略有不同,或者是由陌生的生物體構成,這是宜居星球生態系統的真實藍圖嗎?
  著名天文學家卡爾·薩根(Carl Sagan)是《降臨》“陣營”的,他宣稱地外生命形式將與我們差異很大。古生物學家、進化生物學家史蒂芬·傑·古爾德(Stephen Jay Gould)表達類似的觀點,但是古爾德認為,除了在另一顆星球發現探索生命之外,沒有辦法能夠科學地解釋這一問題。
  然而,並不是所有人都贊同這一觀點,近年來,預測地外生命進化的問題已成為一個科學研究課題,趨同進化是一種具有類似性的物種獨立進化現象。通常趨同進化是由適應類似狀況的物種產生的,自然進化選擇傾向於環境條件。趨同進化被認為與達爾文進化論具有相似性,但直到近期,我們才意識到兩者之間具有一定的差異,物競天擇就是一個很好的例子。我們知道,趨同進化現象並不罕見,而是普遍存在於自然界,發生在我們的周圍。例如:快速游動的海洋掠食性動物:海豚、鯊魚、金槍魚和魚龍(恐龍時期滅絕的海洋爬行動物),它們都進化形成超流線型身體結構和強有力的尾部,能夠快速有效地運動。或者考慮到非洲乾旱地區的大戟屬植物,它們具有堅硬的綠色外皮,長有刺狀突起,而不是葉片,它們看上去像仙人掌,但它們卻不是仙人掌,事實上它們是獨立進化形成類似仙人掌的特性,可以很好地適應缺水和乾旱地區。

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地外生命的潛在性充滿了神秘感,許多科幻電影中描述了各種類型的地外生命形式。


  趨同進化的普遍性使一些進化生物學家宣稱進化確定性,其結果是完全不可避免的。如果生存環境反復出現相同的挑戰,同時,如果自然選擇重復地製造最優化方案,那麼進化是可以重復的。而且,作為一個推論,我們可以預測類似地球上的生命形式,它們將和地球生命差不多。這一論點可以更進一步證實——智人能夠非常好地適應地球生活,早期人類在非洲大草原的適應性,將為全球性移居奠定一個非常堅實的基礎。因此,如果進化是如此確定,那麼我們對類似地球生命的地外生命形式是非常明確的:類人生命形式應當進化,並占據統治地位,就像地球人類進化史一樣。基於該觀點,好萊塢科幻電影中的地外生命造型是正確的。
  然而,這存在着一個具有爭議性的問題,盡管趨同進化的例證令人印象深刻,但是科學家提出非趨同進化的例證也頗具說服力。在人類進化之前還有一些其它物種進化序列,部分動物只進化一次,是一場沒有勢均力敵的競賽,例如:像雷龍一樣的蜥腳類恐龍、大象、幾維、樹懶和世界上最“偉大”的動物——鴨嘴獸。以上每種動物僅進化一次,並且沒有接近的進化競賽,現在沒有,將來也沒有。

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如果你想知道外星生命長什麼模樣,那就去看一看科幻電影《降臨》,而不是《阿凡達》或者《銀河護衛隊》。


  如果進化是如此地確定,其結果將具有可預測性,將很難理解為什麼一些物種進化序列沒有匹配。像鴨嘴獸生活的溪流遍布除南極洲的每個大洲,然而迄今僅在澳大利亞和新西蘭發現鴨嘴獸生活跡象。全球各地都有類似的熱帶樹木棲息環境,但是樹懶僅生活在南美洲。為什麼蜥腳類動物出現在中生代,而不是現今呢?
  其原因很簡單:實際上生物有許多不同的方法來解決環境產生的問題。想想啄木鳥和指狐猴,這是以類似生活方式的兩種完全不同動物,它們都是敲擊樹木,探測食木蛆蟲通道,然後去捕捉這些蛆蟲。但是這兩種動物已進化形成完全不同的工具完成該過程,啄木鳥的嘴非常堅硬,舌頭非常長,遍布刺狀結構,此外,啄木鳥的頭骨可以防止腦震盪,從而可以承受反復錘擊。相比之下,指狐猴長着一個長骨指,能夠在任何方向進行旋轉,它長着突出門牙可用於挖掘樹干中的蛆蟲。
  我們不需要在其它行星上發現生命,測試趨同進化假設,我們所要做的就是前往新西蘭,這個島嶼在缺少陸地哺乳動物的環境下呈現生命的多樣性,如果自然進化的結果是確定的,這個由鳥類統治的新西蘭島嶼將與地球其它地區的生命進化十分相似,但事實上並非如此。按照趨同進化假設,幾維鳥能生活在類似獾的棲息環境,但事實上這是行不通的,同樣是食草動物,新西蘭曾生活着一種3米高的鳥類——恐鳥,但它們完全不同於鹿或者野牛。新西蘭是一個非常獨特的世界,該環境中的生物進化結果是獨一無二的。

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遙遠的地外星球將潛在着什麼樣的生命?它們是否會像人類一樣,或者其身體結構完全超出人類的想像。


當前的問題不再是普遍存在趨同進化現象或者缺少趨同進化現象:我們知道目前兩種進化現象都存在着。相反,科學家主張理解為什麼趨同進化出現在某些物種,而不是其它物種。當前下結論還為時過早,但有一個結論是清晰明顯的:緊密相關的物種(或者相同物種種群)傾向於適應相同的生活方式,這並不令人驚奇,因為它們在許多方面都是如此相似,自然選擇可能以相似的方式改變它們。相比之下,遠親物種最初在許多特徵方面都存在差異,它們更有可能尋找不同的方法適應這種相同狀況。考慮到鳥類和哺乳動物之間的差異:前者可形成喙,後者可形成牙齒和手指,啄木鳥和指狐猴能夠發現不同的方式解決相同的問題。
  當然,如果另一顆行星上存在生命,它們不可能從結構和生理上相差太大,它們將展現出生命形式的所有差異,自然選擇可能很好地塑造出適應性較強的物種,但是它們不會像地球上的物種。指狐猴和幾維告訴我們這一點,這意味着好萊塢科幻電影少數派是完全正確的。
  如果你想知道外星生命長什麼模樣,那就去看一看科幻電影《降臨》,而不是《阿凡達》或者《銀河護衛隊》。

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