外星生命長什麼樣子？這些地球生物或許能提供線索

從監聽抹香鯨的交談，到研究地球上最古怪的微生物，科學家正試圖為人類首次接觸地外生命做好準備。

許多世代以來，科幻作品一直想像其他星球上的生物可能是什麼模樣。

小說家H．G．威爾斯（H.G. Wells）在《世界大戰》（The War of the Worlds）中描述夢魘般的魷魚形火星入侵者，而《超人》（Superman）系列也預想先進的類人外星生物。如今的熱門作品已提出各式各樣的構想，包括《異星入境》（Arrival）的手狀「七腳族」、《不！》（Nope）中具領地意識的碟形生物，以及《極限返航》（Project Hail Mary）中必須與人類攜手合作的螃蟹形地外生物。

這些外星生物的確都是虛構的，但其中一部分是以地球上真實的演化過程為依據來設計。因此，儘管太空廣袤無垠，有些科學家仍認為，搜尋外星生物的最佳起點或許就在地球，也就是我們唯一確定存在生物的星球。

來自不同背景的科學家正在透過檢視地球上最吸引人的生物（從迷你的微生物到巨大的海洋哺乳類），持續改進對地外生物的探索。他們認為，其他地球生物可協助我們了解，在銀河系最極端的環境中，生物可能如何出現及生存。這些地球上的動物甚至可能提供線索，暗示我們可能如何與外星智慧文明溝通。

或許最重要的是，研究其他地球生物可能讓我們開始意識到，外星生物的外表、聲音或行為可能連最有創意的科幻小說作者都想像不到。

「在科幻作品中，我們往往會非常偏好類人的生命形式，他們幾乎與我們相同，或非常近似我們的模樣。」澳門聖若瑟大學科學與環境研究所所長兼微生物學家安德烈．安圖內斯（André Antunes）說：「長久以來，大家的想像一直充斥著這種小綠人的形象。」

不過，外星生物可能演化出截然不同的解剖構造，或許更像是嗜極端微生物或姜峯楠（Ted Chiang）的短篇小說〈妳一生的預言〉（Story of Your Life）中的七腳族（該小說是《異星入境》的原著作品）。他們也可能以完全不像人類語言的方式與我們溝通。安圖內斯說：「我認為，當我們稍微跳出框架思考時，就會出現很酷的想法。」

連小說都尚未想像到的生命形式

地球或許是我們所知唯一適宜居住的星球，但地球上依然有許多看似不宜居住的區域。在海面下幾英里、陽光無法照到的地方，海底熱泉會從海床釋放出滾燙的水。極地冰層下方深處潛藏著冰寒的湖泊。地球上也有鹽度極高的環境，例如大鹽湖或死海。地表上方數十英里處甚至有平流層的開闊空域。

令人驚奇的是，微生物可以在這些似乎無法生存的區域茁壯繁衍。因此，對地外生命的搜尋行動大多依據一項原則，那就是結構較簡單的生物體在宇宙中出現的機率，可能比在科幻作品中出現的機率更高。

事實上，許多科學家懷疑，微生物甚至可能存在於我們太陽系的某個地方。這種可能性引起一個問題：我們怎樣才能發現這些微生物？

在地球上，研究人員正在實驗室裡重建外星環境，藉此沙盤推演這類微生物可能呈現什麼形式。阿布杜拉國王科技大學的生物科學教授亞歷山大．羅薩多（Alexandre Rosado）研究在類似火星或冰寒海洋世界的嚴苛環境下茁壯繁衍的嗜極端生物，目前認為這些環境可能存在微生物生態系。透過模擬這些環境，科學家能夠更深入了解微生物可能如何在其他地方生存，以及可能留下什麼可偵測的痕跡。

羅薩多在電子郵件中寫道：「如果我們能在地球以外的地方找到簡單的微生物，例如在火星上的鹹水裡或木衛二的冰凍地殼下方，就可以解答科學中最基礎的問題之一：生命是一個罕見的意外，還是行星化學的自然結果？」

羅薩多說，這些模擬實驗提供一張路線圖，有助於確認什麼樣的代謝和生存策略可在嚴苛環境中發揮作用。例如，當微生物在實驗中忍受極端壓力時，往往會減緩活動或進入休眠狀態。

「這表示其他星球上的生命可能看起來不像活躍的生態系，而是留下細微的生物印記，例如微量氣體、異常的礦物痕跡或分子片段。」羅薩多解釋說：「透過研究這些在模擬行星環境下的嗜極端生物，我們就能更明確知道未來任務應該尋找的線索，以及如何解讀這些線索。如此一來，我們的實驗就能協助將太空生物學從猜測推進到一門以真正、可檢驗的預期為基礎的科學，讓大家能夠預測地球外的生命可能呈現什麼樣貌。」

在高鹽度環境中茁壯繁衍的微生物稱為嗜鹽微生物（halophile），這類微生物可提供另一種具說服力的地外生物模型。安圖內斯說，嗜鹽微生物可以在鹽晶內的微小水孔中生存數萬年，忍受極端乾燥、輻射、化學壓力。科學家已在澳洲的鹽晶中發現可追溯至將近10億年前的化石化微生物。

他認為，有鑑於此，火星鹽晶內可能存在有待我們發現的絕種微生物，而木衛二或土衛二等冰凍的外太陽系衛星上可能鹽度極高的地下海洋中或許也是如此。

這類研究也延伸到太陽系之外。康乃爾大學卡爾薩根研究所創所所長兼天文學教授麗莎．卡坦奈格（Lisa Kaltenegger）職業生涯的大部分時間都在思考外星生命可能如何在遙遠的星球上留下可偵測的痕跡，尤其是系外行星的大氣中。她在2024年的著作《外星地球：宇宙中的行星搜尋》（Alien Earths: Planet-Hunting in the Cosmos）中探討，外星生物體可能產生我們可見的痕跡，例如生物螢光生物發出的亮光，或微生物製造的色素所造成的天際色彩。

她的團隊從地球上的極端環境採集生物檢體，包括飄浮在地表上空數英里處的大氣微生物。她說：「我們正在努力從各種環境採集檢體，包括沙漠、硫磺溫泉等所有地方。」

採集這些地球檢體的原因很簡單：地球生命的多樣性可拓展其他星球上潛在生物印記的可能性。「我們有250種不同色彩的生物資料，而且這是供所有人使用的免費線上資源。」她說：「重點是，我不希望大家因為尋找錯誤目標而錯過生命的跡象。不要只找綠色！」

可能協助我們與外星生物溝通的動物

如果我們真的發現外星文明，下一個任務就是學習如何與對方溝通。科學家說，要為那一刻做好準備，有一種方法是聆聽我們周遭可能發生的對話。

劍橋大學的動物學家艾列克．克申鮑姆（Arik Kershenbaum）已在外星語言學（xenolinguistics，研究地外語言的學科）研究中廣泛實行這種方法。他在2020年的著作《動物學家的銀河指南》（The Zoologist’s Guide to the Galaxy: What Animals on Earth Reveal About Aliens—and Ourselves）中指出，天擇的原理普遍適用於整個宇宙。因此，外星生物會面臨與地球生物相似的演化壓力，也可能發展出類似的適應特徵，例如社會結構和複雜的溝通方式。

克申鮑姆說：「我認為，我們在地球上見到的許多動物行為基本上都存在普遍性，例如群體生活。」這不一定代表外星生物的社會行為看起來與我們相同－－他說，畢竟「早在人類存在之前至少6億年，地球就已經存在社會性」。

換句話說，外星生物的表達方式可能更近似於鸚鵡的模仿或海豚的叫聲，而非人類語言。透過竊聽動物叫聲，我們能夠以更開放的態度接受這些溝通形式。

以抹香鯨為例，這種動物在大約9000萬年前擁有與人類共同的祖先。國家地理探險家大衛．格魯伯（David Gruber）說，這些哺乳動物「讓我們能夠檢驗比靈長類近親更複雜且更陌生的溝通形式」。格魯伯也是鯨語翻譯計畫（Project CETI）的創辦人兼主席。（該組織的縮寫靈感來自用於指稱尋找外星智慧的詞彙：SETI。）

這項跨學科合作聚焦於破解抹香鯨的溝通方式，並著眼於為任何未來的外星生物接觸打下基礎。

格魯伯說：「我們正在開發可交互應用的工具，以便翻譯任何非人類體系的溝通方式，如果我們真的在別的星球或銀河系發現智慧生命的話，這些工具也可能應用於外星生物。」

格魯伯相信，抹香鯨可為外星生命交流提供強而有力的模型。這種標誌性的海洋哺乳動物已發展出關係緊密的母系社會，並透過喀答聲和所謂的「密碼曲」所構成的複雜模式來溝通，而牠們正是利用這些模式將重要知識代代相傳。

格魯伯和同事已有多項關於抹香鯨語言組成的發現，他們的目標是最終能夠翻譯出這些神秘表達方式的可能含意。目前他們已發現，抹香鯨喀答聲含有類似人類母音的音質；牠們會利用叫聲來協調行為；且牠們會為分娩中的雌性提供合作性協助，扮演類似助產士的角色，這是先前從未在任何非靈長類物種觀察到的行為。

要與外星生物成功交流，將會需要仔細規劃所有複雜的翻譯步驟，但格魯伯說，大家幻想「第一次接觸」情節時很少會考慮到這個部分。格魯伯也是紐約市立大學柏魯克分校及紐約市立大學研究院的生物與環境科學特聘教授。對於這種逐步的電腦解碼過程來說，抹香鯨是理想的試驗對象。同樣的概念已出現在科幻作品中，包括《極限返航》，該作品涉及外星生物與人類的翻譯軟體。