地球上的外星生命,本文是地球上类有关硕士论文开题报告范文跟地球和外星生命和外星类在职研究生论文范文.
地球上论文参考文献：
张巧/文
天体生物学家正在地球上收集线索,来揭秘外星生物可能会是什么样.
说到南极洲,你是不是会立马联想到“千里冰封,万里雪飘”的酷寒景色？不错,这个人类涉足最少的大洲的总体外观确实是这样,但是有一片区域却非常与众不同,它的外表看起来似乎不属于那终年飘雪、广阔的冻土南极大陆,甚至不属于地球……
地球上最像火星的地方
南极的山脉间坐落着一个巨大的古老山谷,是南极大陆唯一没有冰雪覆盖的地方,那里除了一块块大岩石,地面上就只剩下数不尽的小砾石和小鹅卵石了,而地下的土壤已经500万岁了.这里就是令许多探险家望而却步的麦克默多干谷.
麦克默多干谷是南极大陆最为奇特的寒冷沙漠生态系统,也可称得上是世界上条件最艰苦的地方之一.这里非常寒冷,温度可低至-68℃.这里也相当干燥,每年的降雨量不到100毫米,风速却达每小时320千米,疾风几乎吹走了所有的水分,只留下光秃秃的不毛之地.不管你是否相信,这些特点使它看上去完全不像地球环境,反而很像是在外星球,尤其火星.麦克默多干谷被认为是地球上与火星地貌最相近的地区,拥有能将生命推向生存悬崖边缘的艰苦环境.
1903年,英国著名的探险家罗伯特·史葛发现了这一地区,并将其描述为“死亡之谷”,但这里并非是生物绝迹之处,因为科学家在麦克默多干谷的谷底发现了一个永冻湖,冰层深达数米,冰层下方的地下水的盐分极高,却仍旧生活着一些神秘的微生物,科学家正在识别这些顽强生命体的庐山真面目.
顽强生物有哪些？
其实,地球上能在极端恶劣条件下生存的生物有很多.例如,缓步类的水熊虫,这种八条腿的“小熊”能在地球各种极端环境中生存：热气腾腾的海底、有毒辣太阳的沙漠、热带雨林高高的树冠里.这些不到1毫米的古老动物在地球上已经生活了超过5.3亿年,能轻松面对各种极端环境,比如极端冷、极端热、高压、脱水、毒气、高放射性等情况.
地球上这种特别的生物,也许可以帮助人类揭开外星生命的奥秘.然而,科学家们并不指望在火星或者木卫二的冰面上找到一种像水熊虫那样大体格的有机体,更多的希望寄托在了更小的微生物身上.
那么,在人类搜索外星生命的过程中,有哪些可能发现的微生物呢？人们总结出了以下这几种,包括喜欢待在高温环境中的嗜热菌、喜欢寒冷的嗜冷菌、爱好高盐分的嗜盐菌、生活在pH值较低的酸性环境中的嗜酸菌、生活在pH值较高的碱性环境中的嗜碱菌、厌氧菌或能够承受高辐射的细菌等等.
小小生命,充满奇迹
其中,最著名的是最不怕热的生命体——嗜热菌,高温对细菌来说是个很大的考验,细胞里的蛋白质等大分子很容易因为温度上升而改变结构,然后损坏掉.但是嗜热菌已经进化出了“增强型”蛋白质,在炽热高温下保护自己.比如延胡索酸火叶菌可以生长在高达113℃的温度下,另一种甲烷菌能在122℃下繁殖,要知道121℃已经是医用器皿的灭菌温度了.
和嗜热菌完全相反的嗜冷菌,它们能够轻松应对寒冷环境,这是因为它们的细胞内含有防冻剂,能防止内部水冻结,就这样轻易地避开“冰冻死神”.
嗜酸菌生长在非常酸的环境中,比如氧化硫硫杆菌在pH值低于0.5的环境中仍能存活,在高度酸性的外部环境下,它们可以保护自己体内的DNA和蛋白质等重要分子.另一方面,我们熟知的死海并不是真正的“死亡之海”,因为嗜盐微生物还可以优哉游哉地在高盐海水中玩耍,它们体内的一些结构能将“内脏”保护起来,避免因海水太咸而死掉.
此外,地球上还生活着一种最抗辐射的生物——耐辐射奇球菌,它们已经被载入《吉尼斯世界记录大全》,它们可以忍受的辐射量,是杀死人类的辐射量的数千倍以上.
这些拥有惊人适应能力的小小生命,在我们这个星球最恶劣的栖息地里顽强活着,向人们证明了各种生命奇迹.而它们的栖息地,比如夏威夷和意大利的火山、冰岛的热泉、新西兰的间歇泉、挪威的冰冻陆地、印度和南非古老的撞击坑、被遗弃的核反应堆、喷射着矿物和热气的“火炉”深海底……为人类提供一个梦幻般的天然实验室,可用来研究和与之类似的其他星球,有可能存在哪些生命.
外星的生命信号
那么,根据地球的情况,如果想在其他行星、卫星寻找适合生命的环境,需要什么关键的线索呢？
根据科学家的说法,外星环境要拥有生命,最简单的要求包括：液态水、能量和碳,还可再加上一些其他的重要元素,如氢、氮、氧、磷和硫等.
液体水是生命生存必不可少的物质,作为一种溶剂,参与生命的生化反应和物质交换.因此,寻找液态水是探索外星生命的核心.而地球上的能量由太阳提供,即使有些地球生命体不需要太阳,但也要从环境中获得其他能量.
最后一点,生物是建立在一个单一的重要元素的基础上,它就是碳.所有地球上的生命都以碳为物理基础,组成了22种氨基酸、5种碱基、一些糖、简单的醇类和脂肪酸,然后构成生命的遗传物质——DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）.如果没有碳,就不太可能形成生命.
很多人梦想在宇宙某处发现活的生命体,但我们有可能最先发现的是“生命信号”.“生命信号”可以是一种物质、一个元素,或是同位素或分子,比如生命的过程中产生一系列生物特征：核酸、脂类（脂肪）、蛋白质,或岩石和沉积物中的生命关键元素.
以火星为例,美国宇航局的“好奇号”火星探测器在其登陆地点——154千米宽的盖尔陨石坑附近的远古河床中采集了岩石样本,发现岩石中有一些维持生命体的关键元素,包括硫、氮、氢、氧、磷和碳,说明火星曾经很可能存活过一些微生物体.接下来,ExoMars火星车将紧随“好奇号”脚步,钻入火星地下2米,在这颗红色星球上寻找“生命信号”.估计到了2 0 2 2年,我们可能会最终知道火星上是否有生命,以及是什么样的生命体了.
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