为什么水对生命至关重要?

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当天文学家们寻找太阳系以外的生命足迹时,他们没有考虑土星和火星这样充满气体的星球,也放弃了水星和金星这样多岩石的酷热星球,更没有关注冥王星这样的小行星.但红矮星葛利斯581d(Gliese 581d)星球却引起了他们的注意,该星球大约比地球大一半,并且和地球一样,它绕着恒星的宜居地带运行,该地带是恒星的生命区,有可能存在液态水.而有水的地方,就可能存在生命.iStockphoto/Thinkstock
水不仅在饥渴难耐时尤为宝贵,而且在我们这个炎热的星球上,水也扮演者其它很多极其重要的角色.
科学家们为什么认为,与其它物质相比,水更能维持生命?原因之一是我们从未发现有哪种生物体可以离开水而生存.当然一些生物体与其它生物体相比,需要的水少一些.比如,蓝藻细菌维持生命需要的水就很少,以至于生物学家们认为它可能在干旱的火星生存下去.但是,万物生存都离不开水,如果没有水,地球上就不会有生命.作为有机化合物互相组合的媒介,水促进了地球上最早的生物体形成,甚至可能曾经保护这些生物体免受太阳辐射.无论是最早的简单生物体,还是复杂的生物体,如动植物,水对于它们的生存都扮演着至关重要的角色.对于人体来说,水不仅是一种溶剂,而且还是输送工具,它能够把食物中主要的维生素和营养物质溶解,并且将其输送进人体细胞中.我们的身体也需要水来排除毒素,调节身体温度,以及促进新陈代谢.因此,我们身体中有百分之六十是水,这不足为奇,几天不喝水的话,我们就完蛋了.水除了维持我们身体的基本运作,还以多种方式影响着我们的日常生活起居.如果没有水,我们就无法种植庄稼、饲养牲畜、清洗食物,当然,也没法洗澡.水还促进了文明的发展,它使我们能够通过水路到达世界各地,同时也是工厂的能量来源.由于水能以蒸汽的形式存在,这样便能够在大气中聚集,地球上才会下雨.地球上的海洋也能通过夏天吸收热量和冬天释放热量,调节地球气候.当然,海洋同时也孕育了无数的动植物.尽管没人怀疑水的重要性,但是我们仍然想知道,地球之外没有水的地方,是否还有生命存在.事实上的确有这个可能,科学家们几乎可以肯定,生命至少需要一定的液体才能存在,而氨和甲酰胺最有可能扮演水的角色.但是,这两种液体都有一定的局限性,液体氨只能存在于极低的温度下,而在这个温度下,生物体就没有支持其新陈代谢的能量来源.而甲酰胺能够在比水更大的温度范围内存在,并且和水一样,它可以溶解很多有机物质,但至今科学家们几乎没有证明表明其溶解能否维持生命.即使真有不需要水的生命体存在,它们也会与地球上的生物体大不一样.比如,这种生命体可能主要不是由碳元素组成,而是由硅胶混合体组成.最近的一项研究甚至表明,这样不同的生命体可能就存在于我们生活的太阳系中.研究者们发现土星的一个卫星——土卫六的大气中有氢元素存在,但其地表却没有.对此的一个解释是,其地表可能有生命体在消耗氢元素,就像我们消耗氧气一样.然而直到现在,我们还没有足够的证据可以证明,没有水生命是否能够存在.但是可以确定的是,地球上的生命是绝对离不开水的.