摘要:有多少童鞋看过电影《异星觉醒》?是不是对外星生物卡尔文印象深刻?卡尔文不仅具备耐火、耐真空、耐电、耐辐射等极端环境适应能力,而且每个细胞都兼具感光、肌肉和神经元细胞的功能,展现出高度的智能和自愈能力。
有多少童鞋看过电影《异星觉醒》?是不是对外星生物卡尔文印象深刻?卡尔文不仅具备耐火、耐真空、耐电、耐辐射等极端环境适应能力,而且每个细胞都兼具感光、肌肉和神经元细胞的功能,展现出高度的智能和自愈能力。
这些特性让观众不禁思考,在浩瀚宇宙中,是否真的可能存在类似卡尔文这样的生物?其实,这样的生物是可能存在的,至少地球上存在类似牛掰的生物。换句话:这个电影还是有一定的可靠性,而非纯粹脑洞。下面来和大家聊聊这个问题。
01,生命有智能型的生物
生命的智能性,应该参考了著名的黏菌。黏菌是一群类似霉菌的生物,由于其生存期有一段黏黏的时期,因而得名(slime molds)。
黏菌的一个著名特征是身体可以任意变形,有点像变形虫。而更有意思的是,黏菌的超常“智力”。2000年,Nature杂志发表了一篇研究,题为《Maze-solving by an amoeboid organism》,即,通过变形虫生物解决迷宫实验。
在该研究中,这个生物在迷宫中,可以轻松的找到最短的路径来解决迷宫。
图a表示的是理论上最短的路径。
图b表示黏菌的探索路径
图c表示黏菌找到了最佳的路径
然而,黏菌并不是我们传统意义上的智慧,它没有大脑器官。
然而它却可以灵活的感受外界环境的变化,然后快速的调整,从而找到合适的解决办法。
02,现实生活中黏菌的应用
更有意思的是,有人还利用黏菌的特点来看看他们规划地铁如何。
左图是黏菌的路线,右图是东京铁路系统。
牛哄哄的黏菌,获得了2010年搞笑诺贝尔奖(其实这个奖也蛮有分量的)
03,有这么耐极端环境的生物吗?
地球上有像卡尔文这样耐极端环境的生物吗?答案是肯定的。如下图,它是地球上最顽强的生物之一,学名叫缓步动物(Tardigrade),俗称水熊虫(water bears)。 我们来看看这种生物到底有多强大。
1、热不死。我们常说加热灭菌之类的。是的,100度的开水足以杀死绝大多数生物了,包括我们实验室用的高温高压灭菌,也就是121℃。 而水熊虫呢?151 °C不死!!!
2、冻不死。在大雪纷飞的南方艳阳天里,有多冷? 可是水熊虫呢,-20℃,不悲不喜活30年。 在降温,地球目前有记录以来最低温度是-91.2℃。在这个温度下,基本几分钟人就冻僵了。水熊虫呢,不惧,你把这温度再翻个倍。-200℃的液氮里,水熊虫依然可以存活。 最可怕的是,-272℃,大家都知道,绝对0度是-273℃,而水熊虫,在-272℃下依然可以存活!
3、压不死。水熊虫曾经在1200个大气压下存活。这个压力有多大,额,大家知道轮胎吧,一般常见的轮胎气压不超过10个大气压。1200个大气压,大概地球最深的马里亚纳海沟也达不到。 一头六吨的大象,全部重量踩在一只脚上,大概是10个大气压,也就是说,120头大象全部集中在一只脚上,才能达到这个压强。
4、不惧辐射。水熊虫可以承受5000Gy的辐射,这个值有多大?人类的致命辐射为5-10.大概是人类的500-1000倍。
5、不怕真空。把水熊虫丢到太空里,面对太阳以及宇宙的直接辐射,再加上真空,水熊虫依然可以存活。
6、不怕干燥。在干燥情况下,水熊虫依然可以存活,它们会缩成一坨,进入一种类似休眠的状态,然后活个几十年甚至上百年。
这简直就是超级小强加强版啊!!!
水熊虫大小大概是0.05-1.5毫米,这个大概是一根头发粗细。
而且,水熊虫的分布,可谓上天入地下海,无处不在! 在喜马拉雅山脉(Himalaya mountains)(6000m 以上,曾在5546米处发现过)、温泉、南极和深海(4000m 以下)都能生存。
地衣,苔藓等地方,都有水熊虫的存在。
从上述内容可以看出,可以耐受极端环境的生物,在地球上是真实存在的。而不少人认为的智能有时候不见得是传统意义上的神经组织,甚至黏菌这种低级生物都可以完成。把二者结合起来,造出个更加恐怖的生物,未尝不可。或者,至少,可以说,科幻是有一定原型基础的。
部分参考:
黏菌迷宫 Nakagaki T, Yamada H, Tóth Á. Intelligence: Maze-solving by an amoeboid organism[J]. Nature, 2000, 407(6803): 470-470.
黏菌设计地铁Brainless Slime Mold Builds a Replica Tokyo Subway - 80beats Tardigrade - Wikipedia
“杀不死”的水熊虫是何方神圣? | 科学人 | 果壳网 科技有意思。比如水熊虫可以忍受极低温度 Becquerel, P. (1950). "La suspension de la vie au dessous de 1/20 K absolu par demagnetization adiabatique de l'alun de fer dans le vide les plus eléve". C. R. Hebd. Séances Acad. Sci. Paris (in French) 231: 261–263.
在这篇文章里也对水熊虫进行了一个介绍:水熊虫作为太空模式生物 Horikawa D D. The tardigrade Ramazzottius varieornatus as a model animal for astrobiological studies[J]. Biological Sciences in Space, 2008, 22(3): 93-98.
来源:怪博士李雷