
우주에 다른 형태의 생명체가 있습니까? 외계 생명체에 대한 과학적 탐색은 최근 두 가지 발견에 의해 강화되었습니다. 첫째, 지구상의 이국적인 환경에서 생명체의 발견은 생명이 매우 왕성하며 가장 이상하고 가장 적대적인 환경에 적응할 수 있음을 나타냅니다. 둘째, 천문학 자들은 발견 행성 50 개 외계 행성 이상이 있습니까 2001로 발견되었다 - 우리의 일 외에 별을 공전이 외계 생명 이 행성의의 형태는?
외계 생명체가 존재한다면 어떻게 될까요? 박테리아, 바이러스 또는 조류 와 같은 단순한 형태의 생명체입니까, 아니면 더 발전된 다세포 생물, 아마도 지능적인 존재입니까? 시겠습니까 외계인은 동물, 식물 수 또는 두 가지 모두의 특징을 가지고? 그들은 팔과 다리가 있고 우리처럼 똑바로 걸을 수 있습니까? 그들은 시각에 일차적인 감각을 의존할 것인가, 아니면 주변 환경에 대한 정보를 수집하기 위해 다른 방법을 사용할 것인가? 그들은 산소 또는 다른 가스를 "호흡"합니까?
외계인 에 대한 추측 은 일반적으로 공상과학 작가, 공상과학 독자, 할리우드 작가 및 감독에게 맡겨져 있습니다. 이 기사에서 우리는 외계 생명체에 대한 과학적 탐색인 우주생물학에 대해 알아볼 것입니다. 우리는 지구 생명체에 대해 배운 것을 적용하여 외계 생명체가 어떤 모습일지 추측해 볼 것입니다.
- 안녕하세요, 탄소 기반 Biped입니다!
- 삶이 란 무엇인가?
- 극한의 삶
- 외계 생명체에 대한 몇 가지 기본 규칙
- 추측: 외계인은 어떻게 될까요?
안녕하세요, 탄소 기반 Biped입니다!
우리 중 대부분은 외계인의 삶을 영화에서 묘사된 방식 으로 묘사합니다 . 외계인 은 일반적으로 메이크업에서 역할을 연기하거나 컴퓨터 생성 애니메이션의 모델이 되기 위해 배우를 사용하기 때문에 인간과 같은 형태로 묘사됩니다 . 또한 관객은 이국적이고 괴물 같은 생물보다 인간과 같은 외계인과 더 관련이 있습니다. 그러나 머리 하나, 다리 두 개, 팔 두 개로 이루어진 좌우 대칭인 인체 구조는 초기 양서류와 파충류가 지구의 육지를 식민지화했을 때 유래한 것이며, 외계 세계에서는 그러한 모양이 진화할 것 같지 않습니다. 그러니 잠시 헐리우드는 잊고 실제 우주생물학을 자세히 살펴보자.
천체 생물학 은 우주의 생명에 대한 과학적 연구입니다. 우주 생물학자들은 (무엇보다도) 지구에서 생명체가 어떻게 생겨나고 진화했는지, 무엇이 생명체가 조직되는 방식을 지배하고 무엇이 행성을 거주 가능하게 만드는지를 이해하려고 노력합니다.
천체 생물학은 생물학, 화학, 물리학, 지질학 및 천문학 분야를 결합합니다. 종종 우주생물학자들은 지구상의 생명체에 대해 배운 정보를 다른 곳의 생명체를 연구하기 위한 지침으로 사용해야 합니다. 지구에서의 삶에서 배운 몇 가지를 살펴보겠습니다.
삶이 란 무엇인가?

"생명"에 대한 명확한 정의를 내리기는 어렵지만, 대부분의 생물학자들은 생물 사이에 공통점이 많다는 데 동의합니다. 개체가 다음 특성을 충족하면 살아있는 것으로 간주됩니다.
- 조직화 - 생명체는 세포 로 조직화된 원자 와 분자로 구성됩니다 . 유기체의 세포는 균일하거나 다양한 기능을 위해 전문화될 수 있습니다. 세포는 조직, 기관 및 시스템으로 더 구성될 수 있습니다. 지구상의 생물은 조직과 복잡성이 매우 다양합니다.
- 항상성 - 생물은 항상성 이라고 하는 일정하고 상대적으로 변하지 않는 상태로 유지하는 기능을 수행합니다 . 예를 들어, 신체에는 체온을 일정하게 유지하는 시스템이 있습니다. 추우면 떨고 더우면 땀을 흘립니다.
- 재생산 - 생물 은 무성 생식에 의한 정확한 사본( 클론 ) 또는 유성 생식에 의한 유사한 사본으로 자신을 복제 합니다.
- 성장/발달 - 생물은 더 작거나 단순한 형태에서 성장 및 발달합니다. 예를 들어, 인간은 수정란으로 삶을 시작하여 배아, 태아, 그리고 아기로 발달합니다. 아기는 이후 유아, 청소년 및 성인으로 자랍니다.
- 환경 에서 에너지 를 받음 - 비교적 일정하고 조직화된 상태를 유지하는 것은 모든 물체의 무질서(엔트로피) 정도가 증가한다는 열역학 제2법칙을 위반합니다. 유기체가 조직을 유지하려면 에너지를 받아들이고 처리하고 소비해야 합니다. 인간과 다른 동물들이 이것을 하는 방식은 음식 을 먹고 에너지를 추출하는 것입니다.
- 자극에 반응 - 생물은 환경의 변화에 반응합니다. 예를 들어 자극 이 통증을 유발하면 그 대상에서 멀어지는 것으로 반응 합니다. 빛이 잘 드는 창가에 식물을 놓으면 가지나 새싹이 빛을 향하여 자랍니다( phototropism ). 보호를 위해 일부 동물은 주변 환경과 어울리도록 색상을 변경합니다( 위장 ).
- 환경에 적응 - 생물의 특성은 환경에 적합한 경향이 있습니다. 예를 들어 돌고래의 지느러미는 평평하고 수영에 적합합니다. 박쥐의 날개는 돌고래 지느러미의 뼈와 같은 기본 구조를 가지고 있지만 날 수 있는 얇은 막을 가지고 있습니다.
이제 우리는 삶이 무엇인지에 대한 정의를 얻었으므로 광대한 시간의 경과에 따라 삶이 어떻게 변하는지 살펴볼 필요가 있습니다. 종의 발생, 생존, 불변 또는 멸종 여부를 결정하는 기본 규칙 은 Charles Darwin이 제안한 자연 선택에 의한 진화의 규칙 입니다. 다윈의 진화론은 다음과 같은 점을 지적합니다.
- 유사한 유기체는 유사한 유기체를 번식합니다. 개는 개를, 민들레는 민들레를, 물고기는 물고기를 번식시킵니다.
- 종종 자손의 수가 과잉 생산되어 생존하는 수가 번식된 수보다 적습니다.
- 모든 개체군에서 개인은 키, 피부색, 모피 색상 또는 부리 모양과 같은 주어진 특성과 관련하여 다양하며 이러한 변화는 다음 세대에 전달될 수 있습니다.
- 일부 변형은 개인을 환경에 가장 적합하게 만든다는 점에서 유리하고 일부는 그렇지 않습니다. 유리한 변이를 가진 유기체는 살아남아 그 특성을 자손에게 물려줄 것입니다. 불리한 변이를 가진 개체는 죽고 자신의 특성을 전달하지 않습니다 . 이것이 자연 선택 입니다.
- 충분한 시간이 주어지면 자연 선택은 이러한 유리한 특성을 축적할 것입니다. 종족이 진화할 것입니다.
다윈의 진화론은 지구에 기반을 둔 종의 변화를 설명하기 위해 제안되었지만 그 원리는 우주의 다른 곳에서도 적용될 수 있을 만큼 충분히 일반적입니다.
희토류 가설
드레이크 방정식 천문학 프랭크 드레이크 의해 개발 칼 사간 추진은 우주 지능 문명의 수를 추정하기 위해 사용된다. 대조적으로, 워싱턴 대학의 지질학자 Peter Ward와 천문학자 Donald Brownlee는 희토류 가설(Rare Earth Hypothesis) 이라는 가설을 제안했습니다 . 그들의 가설은 태양의 거주 가능 지역에 살고, 혜성 과 소행성 잔해 를 제거하기 위한 목성 유형의 행성이 있고 , 대량 멸종이 거의 일어나지 않는 것과 같은 일련의 우연한 사건이나 상황이 지구에서 생명체가 발달하도록 했으며, 다른 곳에서는 일어나지 않을 것입니다. "희토류: 우주에서 복잡한 생명체가 드문 이유"를 참조하십시오 . 자세한 내용은.
극한의 삶

약 30년 전까지만 해도 지구상의 모든 생명체는 태양 에너지에 의존한다고 믿었습니다. 게다가 간헐천이나 온천처럼 온도가 매우 뜨겁거나 남극 사막처럼 매우 추운 곳에서는 생명체를 찾지 못할 것이라고 생각했습니다.
이러한 아이디어는 해양학자들이 열수 분출구, 즉 지각에서 극도로 뜨겁고 미네랄이 풍부한 물이 분출하는 해저의 구멍을 탐험하면서 바뀌었습니다. 열수 분출구는 표면 아래 몇 마일 떨어진 해저에 위치하며 주변 물이 거의 얼거나 완전히 어두우며 압력이 높습니다. 블랙 스모커(Black smokers)라고 불리는 이 분출구 주변의 조직화된 커뮤니티에서 과학자들은 조개, 게 및 길이가 2미터에 달하는 이국적인 거대 관벌레를 발견했습니다. 이 통풍구에서 나오는 물은 화씨 230~662도(섭씨 110~350도)입니다.
이 극한 상황에서 어떻게 이 동물들이 햇빛으로부터 멀리까지 살아남을 수 있습니까? 물에서 과학자들은 물에서 황화수소를 분리하여 유기 화합물( 화학 합성 ) 을 만들기 위한 에너지를 얻는 박테리아 종을 발견했습니다 . Tubeworms는 물에서 에너지를 추출하는 데 도움이되는 조직에 박테리아가 있습니다. 조개는 박테리아를 먹고, 게는 관벌레를 먹습니다.
열수 - 벤트 지역 사회의 발견은 생명이에서 빛이없는 곳에서 발전하는 것이 가능하다는 것을 보여 주었다 태양 , 그리고 부모로부터 충분한 빛이없는 다른 세계의 스타 . 열수 분출구의 발견을 고려할 때, 목성의 얼음 위성인 유로파에 생명체가 존재할 가능성이 있을 수 있습니다. 유로파는 얼음 지각 아래에 바다가 있다고 과학자들이 믿고 있습니다.

생명은 다른 극한 환경에서도 발견되었습니다. 과학자들은 온도가 종종 영하 100도까지 떨어지고 액체 상태의 물이 거의 또는 전혀 없는 남극 사막의 암석 샘플에서 크립토엔도리스(cryptoendoliths) 라고 불리는 이끼의 미세 군체 를 발견했습니다 . 대조적으로, 호열성 (열을 좋아하는) 박테리아는 온도가 물의 끓는점을 초과하는 온천에서 발견되었습니다.


지구상의 극한 환경에서 생명체가 진화할 수 있다면 화성 과 같은 다른 세계의 극한 환경에서도 생명체가 존재할 가능성이 있어 보인다 .
외계 생명체에 대한 몇 가지 기본 규칙

지구 생명체로부터 배운 것을 사용하여 외계 생명체에 대해 무엇을 말할 수 있습니까? 그것은 아마도 지구상의 생명체와 크게 다를 것이지만, 외계 생명체 는 아마도 지구상의 다양한 생명체가 하는 것처럼 특정한 보편적 지침을 따를 것입니다. 이러한 지침 또는 기본 규칙에는 다음이 포함됩니다.
외계 생명체는 물리 및 화학 법칙의 지배를 받습니다.
외계 생명체는 일종의 화학(순수 에너지 존재에 대한 공상과학 개념 제거)을 기반으로 합니다.
- 용매 - 지구에서 우리의 모든 생화학 물질의 용매는 액체 물입니다. 암모니아, 메탄, 황화수소 또는 불화수소와 같은 다른 화학 물질도 용매가 될 수 있습니다.
- 온도 - 외계 생명체는 용매가 액체 상태로 남아 있을 수 있는 온도가 필요할 수 있습니다.
- 압력 - 외계 생명체는 용매가 물질의 세 가지 상태(고체, 액체, 기체)로 존재할 수 있도록 하는 환경적 압력(및 온도)이 필요할 수 있습니다.
- 에너지원 - 생명체가 조직을 유지하려면 에너지가 필요합니다. 이 에너지는 별 이나 화학 또는 지열 에너지(열수 분출구 및 온천에서와 같이)에서 올 수 있습니다. 모든 외계 세계에는 생명을 유지하기 위한 에너지원이 있어야 합니다.
- 복잡한 분자 - 지구상의 생명체는 생화학적 기능을 수행하는 복잡한 탄소 기반 분자로 구성되어 있습니다. 탄소는 분자를 만들기 위해 다양한 모양으로 최대 4개의 다른 원자와 결합을 형성할 수 있는 다재다능한 원자 입니다. 탄소만큼 다재다능하지는 않지만 규소는 다른 원자와 최대 4개의 결합을 형성할 수 있으며 외계 생명체 분자의 기초로 제안되었습니다(규소-탄소 하이브리드 분자도 제안되었습니다). 외계 생명체는 비슷한 기능을 수행하는 일종의 복잡한 분자를 가지고 있을 가능성이 높습니다.
- 정보 분자 - 지구 유기체에서 디옥시리보핵산 (DNA)은 유전 정보를 전달하고 생명체가 재생산하고 기능할 수 있도록 다른 분자의 형성을 지시하는 복잡한 분자입니다. 생명체의 특성은 번식하는 것이기 때문에 외계 생명체도 일종의 정보 분자를 갖고 있을 것으로 보인다.
미생물보다 더 큰 외계 생명체는 세포 와 동등한 세포를 가지고 있을 것입니다.. 유기체가 커질수록 내부 용적(입방 함수)은 표면적(제곱 함수)보다 빠르게 커집니다. 이것은 유기체의 크기에 제한을 가합니다. 왜냐하면 유기체 외부의 물질은 넓은 표면적, 짧은 거리 및 농도 차이에 의존하는 확산에 의해 유기체 내부 및 전체를 통과해야 하기 때문입니다. 유기체가 커질수록 중심까지의 거리가 증가하고 확산이 느려집니다. 작동 가능한 확산 거리를 유지하려면 유기체가 하나의 큰 세포 대신 많은 작은 세포를 가져야 합니다. 따라서 외계인이 미생물보다 크면 다세포가 됩니다. (우리는 원래 Star Trek 에피소드 "The Immunity Syndrome"에서 묘사된 것과 같은 광년 너비의 단세포 유기체를 찾을 것으로 기대하지 않습니다.)
외계 생명체는 앞서 설명한 진화론에 의해 진화하고 주변 환경에 적응할 것입니다.
다세포 외계인의 생리학적 구성은 환경에 가장 적합합니다. 장기 시스템은 온도, 습기 및 중력과 같은 환경 조건에 적응할 것입니다.
- 외계인은 고체, 액체 및 기체를 체내로 가져와 모든 세포에 분배하고 노폐물(예: 심장 , 혈관 및 신장에 해당)을 제거하는 방법을 가지고 있습니다 .
- 외계인은 주변 환경에서 에너지를 가져와 에너지를 추출하고 폐기물을 제거할 수 있습니다.
- 외계인은 환경에서 정보를 얻고 자극에 반응하는 감각(시각, 청각, 촉각 등)을 가지고 있습니다(시각을 일차 감각으로 사용하지만 외계인에게는 해당되지 않을 수 있음). 그들은 또한 정보를 처리하는 일종의 뇌나 신경계를 가지고 있을 것입니다.
- 외계인은 유성이든 무성이든 어떤 번식 수단을 가질 것입니다.
외계 생명체는 아마도 지구상의 생명체와 유사한 생태학적 구조를 가지고 있을 것입니다.
- 인구 규모는 먹이, 포식자, 질병 및 기타 환경 요인의 우세에 따라 제한됩니다.
- 외계 생명체는 지구상의 생명체와 같이 고유 환경의 먹이 사슬과 먹이 그물에 존재할 것입니다. 생산자는 음식을 만들고 소비자는 생산자 및/또는 다른 소비자를 먹고 분해자는 죽은 유기체의 원자와 분자를 다시 환경으로 재활용합니다.
- 외계 생명체는 지구상의 생명체처럼 서식지 및 생태계와 통합될 것입니다.
보시다시피 모든 종류의 생명체는 환경과 밀접하게 연결되어 있으므로 행성의 특성은 생명체의 특성을 결정하는 데 매우 중요합니다.
추측: 외계인은 어떻게 될까요?
이러한 기본 규칙을 염두에 두고 외계 생명체가 결정적으로 발견되지 않았기 때문에 외계인 생리학은 우리 상상의 영역에 있습니다. 공상 과학 작가, 특히 실제 과학을 엄격하게 고수하려고 노력하는 '열심히'하는 작가들은 수년 동안 이 일을 해왔습니다. 그들은 먼저 물리적, 천문학적 및 생태학적 특성을 주의 깊게 연구하면서 세계를 설계하거나 건설합니다. 다음으로 작업합니다. 그 세계에 어떤 유형의 외계인이 존재할 수 있는지 알아내십시오. 그러한 세계 구축 운동의 한 예는 Epona 프로젝트 에서 찾을 수 있습니다 . 여기에서 여러 공상과학 작가들이 모여 행성, 지질 및 생태학적 요소를 갖춘 Epona라는 세계를 만들었습니다. 한 예술가인 Steven Hanly는 Epona 생물을 만들었습니다 .
그의 소설 "Mission of Gravity"의 경우,Hal Clement는 이중 별을 도는 Mesklin이라는 세계를 만들었습니다. Mesklin은 18분에 한 번씩 회전하며 회전으로 인해 평평한 모양을 갖습니다. 메스클린의 중력은 적도에서 지구의 중력의 3배, 극에서 700배까지 다양합니다. 메스클린에는 수소 대기와 메탄 바다가 있습니다. 행성의 생명체 중 하나인 메스클리나이트는 키틴이라는 곤충 골격 단백질로 만들어진 작고 지네와 같은 생물입니다. 그들은 빨판 모양의 발로 끝나는 18쌍의 다리, 잡기 위한 앞쪽 집게, 강력한 순환 시스템을 가지고 있으며 껍질을 통해 바로 수소를 흡수합니다. 그들은 엄청나게 강합니다. 중력이 높은 세계에서 생활한 결과이지만 작은 높이에서 떨어지는 것이 높은 중력에서 치명적일 수 있기 때문에 들어올리는 것에 대한 두려움이 있습니다. (보다메스클리나이트 및 기타 외계 생명체에 대한 설명은 "Barlowe's Guide to Extraterrestrials" 및 "Science of Aliens" 를 참조하십시오.)
에서 우리는 외계 세계와 외계 생명체를 상상했습니다. 우리 세계에서 행성은 밝은 별을 공전합니다. 전 세계의 10%만이 지표수로 덮여 있지만 육지 전체에는 드문드문 빗물에서 모래 아래로 모이는 물 주머니가 있습니다. 환경은 덥고 건조하며 햇빛이 밝습니다. 행성은 거대하고 지구보다 100배 더 강한 중력을 가지고 있습니다. 대기는 헬륨, 산소 및 이산화탄소의 지구와 같은 공기 혼합물입니다.
우리가 이 세계에 대해 상상하는 두 가지 외계 생명체는 동물입니다. 즉, 행성의 몇 안 되는 작은 지표수 주변에 사는 이동식 포식자입니다. 두 외계인 모두 키가 약 1피트(30센티미터)에 불과하며 엄청난 중력에 맞서 체중을 지탱할 수 있는 두꺼운 팔다리가 있습니다. 둘 다 증발을 최소화하고 물을 절약하기 위해 두꺼운 덮개 또는 스킨을 가지고 있습니다. 정보를 수집하기 위해 하나는 주로 시각에 의존하고 다른 하나는 화학적 감각(미각 및 후각)을 사용합니다.
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외계 동물, 래쉬람
Lashlarm는 우리의 첫 번째 외국인 포식자이다. 걸어다니는 변기처럼 생겼습니다. 입 부분은 평평한 받침대에 연결된 세 개의 줄기 다리로 지지됩니다. 받침대 아래에는 많은 비늘이 있어서 뱀이 땅을 따라 움직이는 것처럼 받침대가 모래 표면을 미끄러지듯 미끄러지듯 움직입니다. 그것은 화학적 수단으로 먹이의 위치를 찾을 수있는 몇 가지 감각 부속기를 가지고 있습니다. 작은 표층수 근처에서 사냥하며 물가를 따라 느끼며 다른 동물의 모래와 물을 맛봅니다. 먹이를 찾으면 래쉬람이 몸을 굽혀 먹이를 향해 미끄러지듯 올라갑니다. 그런 다음 Lashlarm은 큰 입을 벌리고 먹이를 향해 튀어나와 먹이를 통째로 삼킵니다.
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외계인 포식자, 너바
Nirba가 있다는 Lashlarm보다 약간 큽니다. 그것은 악어나 악어처럼 가장자리 근처의 물에서 살지만 완전히 수생하지는 않습니다. Nirba는 물에 내려오는 다른 동물, 특히 Lashlarm을 잡아먹기 위해 나옵니다. 코 위에 콧구멍이 있는 큰 머리를 가지고 있어 대부분 물속에 잠긴 상태에서 숨을 쉴 수 있습니다. Nirba는 뜨거운 태양 아래 물 밖에 있는 동안 탈수를 방지하기 위해 두꺼운 피부를 가지고 있으며 먹이를 죽이기 위해 큰 발톱이 있는 크고 근육질의 앞다리를 가지고 있습니다. 긴 꼬리는 물 속에서 헤엄치는 데 도움이 되며 "화살촉" 끝은 사냥과 영토 방어를 돕습니다.
외계 생명체 및 관련 주제에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 확인하십시오.
외계인 추측 참조
- "외계인의 과학"
- "외계인에 대한 Barlowe의 안내서"
- "외계인과 외계인 사회"
- "세계 건설"
- "우주 공유: 외계 생명체에 대한 관점"