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从宇宙的尺度看,生物的存在是否能脱离细胞? 第1页

  

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题目的要求很宽松,不用拔高到“宇宙的尺度”,地球上现在就有将病毒列为“非细胞生物”的学说,病毒也并非必须依靠活细胞才能复制,只要有它需要的材料聚在一起就行。

虽然在网络上可以看到大量吹胡子瞪眼睛说病毒是生物的人,但在很长时间里,有许多学者是拒绝的。“依赖其它生物才能复制”不是个拒绝接受病毒为生物的好理由。立克次体、植原体、衣原体等细菌在自然界里也只能在其它细胞生物的细胞内复制。所以这部分学者为地球碳基生物设置了“区分生命与非生命的关键是拥有核糖体以及进行翻译的能力”这样平时你不会遇到的标准,将病毒排斥在生命之外。
2020年2月以来,科学家已经发现很多大型噬菌体拥有这种翻译机制[1]——是真的很多。再加上核质巨DNA病毒目的多种病毒能独立表达一部分蛋白质,显然这个标准是不能用下去了。“生命与非生命的界限”模糊了。

在对生物的博爱定义方面,道金斯的“生命是自然选择塑造的信息”得到不少支持:这个定义不但不用将生物限制在细胞生物的范围内,而且能将电脑病毒这样进行自然选择的数据算做生物。近年来,研究超个体之类模糊概念的人经常将城市当做生物来考虑。

非碳基的非细胞生物也已经有人在研究。例如等离子生物:

21世纪初,罗马尼亚库扎大学的物理学家米尔恰·桑德洛维奇及其同事在实验中创造了具有大部分生命特征的等离子球体。

他们的实验方式将两个电极插入一个包含低温氩气等离子体的容器中并输入高压电。在《混沌、孤立子和分形》上发表的研究报告[2]称,他们在实验中观察到放电造成离子和电子在正电极处高浓度积聚并立即形成球体:每个球体包含两层,外层是电子,内层是氩原子核。球体的大小和寿命由放电的能量值决定。通过在实验中加大输入电量,那些球体的直径从最初的几微米增大到3厘米。这些等离子球长到一定尺寸可以分裂而复制自己,也能捕获周围的氩原子并长大。它们还能互相传输信息,方式是将电磁波辐射到其他等离子体球,使各个球中的原子以特定频率振动。尽管等离子球的形成需要高温,但它们可以在较低温度下持续存在。

在对等离子体中的尘埃进行的模拟实验中,俄罗斯物理学家瓦基姆·兹托维齐领导的团队发现尘埃会自动排列成双螺旋结构,可以吸引其他尘埃颗粒而“生长”,可以自我复制成两个相同的螺旋。螺旋结构的半径会随着不同分段而变化,说明它具有信息编码能力[3]

这比晶体和热带风暴的有序性前进了一大步[4]
2006年3月15日,加州大学洛杉矶分校的天文学家通过斯皮策太空望远镜在距离银河系中心黑洞300光年处发现了一片双螺旋结构星云,长轴80光年。银河系中心黑洞巨大的电磁场中99%的物质处于等离子态,可以期待小林泰三喜欢描写的等离子生物在那里存在。

此外,黑洞有生命的一些特征。

新陈代谢:黑洞可以吸入物质、放出霍金辐射。
生长发育:黑洞吞噬物质后事件视界可以变大,质量、角动量、电荷都可以成长。人类已经观测到质量处于恒星质量黑洞和大质量黑洞之间的黑洞,支持恒星质量黑洞吸入足够的物质可以变成大质量黑洞。
复制自身:吸积盘的部分物质被射流抛出后形成了恒星,其中一些大质量恒星演化成了黑洞。
成分的同一性:黑洞的物理性质极其单纯,只有质量、电荷、角动量,没有任何化学物质配比差异。
严整有序的结构:黑洞的结构极其稳定清晰。
应激能力:黑洞可以和靠近它的任何物体互动。
趋利避害:由于这个宇宙中没有什么可以伤害到黑洞,无论黑洞有没有生命都很难观察到它的趋利避害。两个黑洞相撞的结果是合并成一个黑洞。

参考

  1. ^ https://zhuanlan.zhihu.com/p/107181843
  2. ^ https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0708/0708.4067.pdf
  3. ^Collision-dominated dust sheaths and voids - observations in micro-gravity experiments and numerical investigation of the force balance relations V N Tsytovich et al 2003 New J. Phys. 5 66 doi:10.1088/1367-2630/5/1/366 https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2003NJPh
  4. ^ 晶体和热带气旋也能生长,但目前还没发现它们复制并传播信息。



  

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