地外文明的探索专题第五讲——寻找奇异生命探索外星生物的.doc

PAGE PAGE 7 地 外 文 明 的 探 索 专 题 第五讲 —— 寻找奇异生命 探索外星生物的另类生命形式 学习目的：了解世界探索宇宙生命的现状和科学家探索地外生命是否存在理论依据，激发学生学习科学知识的热情。 学习重点：探索地外生命是否存在的理论依据，明确基础学科知识点在科学探究中的重要性。 学习过程： 天空，人类对神秘的宇宙充满了幻想：是否存在外星生命？探寻到外星生物，就可以证明地球人在宇宙中不是独一无二的智慧生物，对我们探索宇宙生命的起源，认识生命的本质有着重要的意义。虽然至今还没有找到宇宙中的同伴，但人类从未停止探寻外星生物的脚步。　　科学家至今已经对太阳系内的两颗类地行星(金星、火星)进行了考察，遗憾的是，虽然在地球表面存在丰富的生命，但是金星太热了，而火星又太冷了。也许金星和火星都可能曾经有生命存在，但严酷的气候条件和极端的温度使生命存在的证据无法保留下来。 地外生命概观： 现代科学研究表明，地球在宇宙中并不是唯一的。像地球一样的行星有许许多多，几乎遍布宇宙。因此，生命存在的可能性，正在被越来越多的人们所接受。人们认为地外生命存在的原因有三：一是宇宙中适于生命生存的区域数量很大；二是在地球和太阳系中找到的元素，如C、H、O、N等构成生命的基本元素同样遍布宇宙；三是有机化合反应在许多环境条件下都能进行。科学家们在暗黑星际云中发现了普通有机分子，更加支持了地外生命存在的学说。 目前，限于科学水平的发展，科学家们对地外生命的研究途径尚比较有限。其中之一是将实验仪器送入其它行星，但这种方法有局限，无法大量开展。还有一种想法是，假设宇宙中存在具备相同或超过我们这样水平的智能生物，通过电波与其联系。可是由于可能的文明距离我们至少也有几十光年，若能收到回复，也已是百年以后，这是很不现实的。因此，我们不能单纯通过通讯手段，而应借助于实验手段。我们虽没有一个切实的 HYPERLINK /protocol/ \t _blank 实验方法说明生命是物质演化的必然结果，但如果物理和化学规律是宇宙中的规律，而且我们在实验中精确回溯了生命在地球上存在的途径，就可以使人更有理由相信宇宙中也存在生命。 顽强的生命： 众所周知，生物都是由复杂的有机物构成的。科学研究表明，有机物存活的温度范围是-10摄氏度到96摄氏度之间。超出这个范围，大多数的生物都难以生存。 然而，种种观察资料表明，自然界中，有些生物的生命力很顽强。在北冰洋中，生长着一种白血鱼，它们长年生活在彻骨寒冷的冰水中。白血鱼是最耐寒的生物吗？不。科学家发现有一种北尼日利亚蝇，它的幼虫能在-190摄氏度的液态氧里生存四十七个小时；甚至在-270摄氏度的液态氦中，也能经历五分钟而不死。这个温度，只比绝对零度高了三摄氏度而已！可是还有比这更耐寒的。 HYPERLINK /Search.asp?Field=TitleClassID=keyword=酵母 酵母菌、无细胞子细菌和干燥的线虫，都能在绝对零度下生存相当长的时间。 那么，生命又能耐多高的热度呢？一般说来，蛋白质在50摄氏度就开始凝固，因此，普通的生物很难在50度以上的环境中生存。但是，也还有一些细菌或病毒，能够在沸水中活上半个多钟点。一种生长在斯拉夫热辐射矿泉里的鞭毛虫，更具有惊人的耐热能力，它耐得住沸水的高温和杀伤生物的大量X射线。 说到耐射线的能力，鞭毛虫还不是最强的。其中的佼佼者当推线虫的幼虫，它能承受致一百八十人于死命的射线而泰然无损。 除了温度外，生命可以存活的大气压力范围也是非常宽的。有一种杆菌能在10-11大气压这样低的条件下存活。沙漠土壤中的微生物在10-9到10-11大气压的真空中，仍能存活五年之久。在离地几百里的高空，还有着微生物的行踪，而那里的空气稀薄到几乎没有。在太平洋马里亚纳海沟中生活着大量有机物，在那里深度超过104米，压力超过10 生命是如此的顽强，在很多恶劣的环境下也能生存。因此，不少科学家认为，地外生命的存在，并不一定需要具备地球上的种种有利条件，即使在完全不同于地球条件的其它星球上，也有可能存在着生命。 银河系其他地方存在智能生命的可能 宇宙的构成是处处相似的，组成生命的基本材料也应该就是化学周期表里的东西，这些物质并不只是地球或太阳系所特有，它们是宇宙间普遍存在的。地球生命的起源不是一个偶然现象，它反映了一种规律。生命应该具备这样三个特征，第一生命应该是一个保持过程。活着的东西应该从它的周围吸收营养，从此改变环境以利于它的保持。第二生命应该是碳基的。从地球生命的经验看，生命是一个从简单到复杂的链接过程。碳元素有4个键，这些键又比较容易同其他元素链接成长而稳定的复杂分子，以吸收、储存和适应周围的环境，这符合生命的第一个条件———保持。碳元素并不是地球上丰度最高的元素，比如硅就