生命可能在大爆炸发生几秒之后就出现了

生命可能比地球古老得多

子弹星云的复合图像，子弹星云是被研究最多的头部碰撞的双子星云，一颗穿过另一颗，像一颗子弹穿过苹果，人们认为这个过程有明显的从热气体（粉色）中分离出暗物质（蓝色）的迹象。（图源：x射线：美国宇航局/钱德拉x射线中心/史密松森天体物理中心/ M.Markevitch，光学及透镜势图：美国宇航局/太空物理研究所，麦哲伦望远镜/亚利桑那大学/ D.Clowe：透镜图：欧洲南方天文台宽视场成像仪）

地球上的生命出现大约有40亿年历史。这在137.7亿的宇宙历史是相当可观的一段时期。根据假设，如果生命在地球上出现，也可能在其他地方出现。从非常宽泛的生命定义来说，生命可能在大爆炸之后几秒之内就出现了。

为了探索生命的起源，首先需要定义生命。关于生命术语有超过200个公开出版的定义，可见要解决生命的概念问题多困难。比如，病毒有生命吗？他们能自我复制但是需要寄主才能做到。朊病毒这种致病的蛋白质结构是生命吗？关于生命和非生命之间的界限辩论一直在持续。就我们的目的来说，我们使用最宽泛的，但是最实用的定义：生命是遵守达尔文进化的任意事物。

这种定义是易用的，因为我们将借以探索生命本身的起源，从定义上看很难分辨生命和非生命的界限。过去人们的观念里，一度认为地球不是生命体。然而地球是。也就是说，存在一个过渡期，在过渡期里人们自然延伸任何可以收集到的定义的边界。除此以外，随着对过去深入挖掘，发现更多生命的潜在选项，我们想保持宽泛的定义，特别是在探索宇宙中最极端最神奇的角落。

按目前采用的定义，地球上的生命出现在至少37亿年前。那之后，微生物有了足够复杂的结构，足以留下持续到现在的活动痕迹。这些有机生命和现代的生命很相似：使用DNA存储信息，RNA将信息转译成蛋白质，使用蛋白质与环境交互作用，复制DNA。这三部曲允许这些化学物质进入达尔文进化之中。

但是这些微生物不是凭空出现的，是从某些东西中进化而来的。如果生命就是处在进化之中的东西，那在地球更久远的过去就会存在更简化版本的生命。有些理论推测第一代自我复制的分子，也就是地球上最可能存在的最简单的生命形式，可能在海洋一冷却就出现了，大约是40亿年前。

地球并不是唯一存在生命的——火星和金星在那个时期也存在相似的环境条件，因此如果地球上出现了生命，那其他地方也可能出现生命。

星星上的第一次生命

但是太阳并不是第一个燃烧聚变的星星；太阳是之前很多代恒星的产物。我们已知生命存在的关键元素有：氢氧碳氮磷。除了氢在大爆炸之后的第一时间出现，其他元素都是在恒星的生命周期中从恒星的核心中产生的。 因此，只要能找到一个至少一两代恒星诞生死亡，在这个过程中将元素扩散到周围更广阔的星系，就能在宇宙中找到类地生命的出现。

这个结论将生命第一次出现的可能时间向前推了130亿年。宇宙这个年代称为宇宙黎明，这时第一批恒星刚刚形成。天文学家不是很确定这个时期的具体时间，只知道大概在大爆炸之后几亿年内。恒星一出现，就开始创造生命的关键元素。

因此，正如我们知道的——生命建在碳链上，通过氧气传输能量，浸没在液态水下——生命比地球古老得多。甚至其他假设的奇特的生化物生命形式也需要类似的元素组合。比如，一些外星生物可能使用硅而不是碳作为基础架构或者使用甲烷而不是水作为溶剂。无论哪一种，这些元素都要在某地形成，某地就是恒星的核心。没有恒星，就没有化学形式的生命。

宇宙中的第一次生命

但是，没有化学形式的生命也可能存在。很难想象那样的生物是什么样子。但如果我们采取最宽泛的定义——生命是遵守进化法则的任意事物——我们不需要化学元素，也能产生生命。当然，化学物质是存储信息、提取能量，与环境交流最便捷的方式，但是也有其他假设途径也做到这些。

比如，宇宙中95%的能量内容是当下物理未知的，不在已知的元素体系内。科学家还不知道宇宙中这些被称为暗物质和暗能量的神秘组成部分是什么。

大概自然中还有额外的力只作用于暗物质和暗能量。可能有很多暗物质的种类——一整个暗物质周期表。谁知道在恒星之间广阔的空间里暗物质之间的化学扮演什么角色，产生哪些相互作用？假设有一种黑暗生命在最早期的宇宙中出现，也就是出现在第一批恒星诞生之前，这些黑暗生命由不为我们所知的力量驱动着，相互斡旋着。

各种可能性甚至更加诡异。一些物理学家假设在大爆炸早期，自然界的各种力非常强大非常奇特，因此能支撑复杂结构的扩张。比如，这些结构可能像宇宙琴弦，在时空之中折叠，被磁单极子锚定。由于结构非常复杂足以存储信息。由于周围的能量很多，这些结构能自我复制，允许达尔文进化效应发生。

在这些条件下，任何生物都在眨眼间出生死去，整个生命期不到一秒——但对这些生命来说，那就是漫长的一生。

BY:Paul Sutter

FY:小白

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