外星人长得像人类？多数科幻电影的描述是错误的

宇宙中遍布大量类似地球的行星，今年2月份，科学家发现3颗行星环绕40光年之遥的Trappist-1恒星，2016年11月，科学家发现距离地球更近的宜居行星——仅距地球4光年的比邻星（Proxima Centauri）恒星系统存在着宜居行星。据估计，在我们银河系中潜在着400多亿颗类似地球的行星。

基于许多潜在宜居系外行星，许多专家认为，部分系外行星潜在着生命，甚至是智慧生命，可能出现在某些行星上。但是这些潜在的生命形式长什么模样呢？

如果我们相信好莱坞科幻电影描述的外星人形象，那么外星人非常像地球上的生命形式，从《星际迷航》到《星球大战》，以及近期上映的《星际特工：千星之城》，多数科幻电影中的生命形式都具有相似性——从外表和生物学，都与地球生命进化形式十分接近。《银河护卫队》将这种进化趋势推向了极端，其中包括剧情中的“格鲁特（Groot）”，这是一种类人生物，他是从植物形式进化而来。

《银河护卫队》将这种进化趋势推向了极端，其中包括剧情中的“格鲁特（Groot）”，这是一种类人生物，他是从植物形式进化而来。

然而，并不是所有科幻电影都认同这一点，2016年科幻电影《降临》中出现一种六脚节足生物，它似乎与地球上任何物种都不相干。那么，我们应该期待什么呢？一种类似科幻电影《阿凡达》的生态系统，与地球上的生物略有不同，或者是由陌生的生物体构成，这是宜居星球生态系统的真实蓝图吗？

著名天文学家卡尔·萨根（Carl Sagan）是《降临》“阵营”的，他宣称地外生命形式将与我们差异很大。古生物学家、进化生物学家史蒂芬·杰·古尔德（Stephen Jay Gould）表达类似的观点，但是古尔德认为，除了在另一颗星球发现探索生命之外，没有办法能够科学地解释这一问题。

然而，并不是所有人都赞同这一观点，近年来，预测地外生命进化的问题已成为一个科学研究课题，趋同进化是一种具有类似性的物种独立进化现象。通常趋同进化是由适应类似状况的物种产生的，自然进化选择倾向于环境条件。趋同进化被认为与达尔文进化论具有相似性，但直到近期，我们才意识到两者之间具有一定的差异，物竞天择就是一个很好的例子。我们知道，趋同进化现象并不罕见，而是普遍存在于自然界，发生在我们的周围。例如：快速游动的海洋掠食性动物：海豚、鲨鱼、金枪鱼和鱼龙（恐龙时期灭绝的海洋爬行动物），它们都进化形成超流线型身体结构和强有力的尾部，能够快速有效地运动。或者考虑到非洲干旱地区的大戟属植物，它们具有坚硬的绿色外皮，长有刺状突起，而不是叶片，它们看上去像仙人掌，但它们却不是仙人掌，事实上它们是独立进化形成类似仙人掌的特性，可以很好地适应缺水和干旱地区。

趋同进化的普遍性使一些进化生物学家宣称进化确定性，其结果是完全不可避免的。如果生存环境反复出现相同的挑战，同时，如果自然选择重复地制造最优化方案，那么进化是可以重复的。而且，作为一个推论，我们可以预测类似地球上的生命形式，它们将和地球生命差不多。这一论点可以更进一步证实——智人能够非常好地适应地球生活，早期人类在非洲大草原的适应性，将为全球性移居奠定一个非常坚实的基础。因此，如果进化是如此确定，那么我们对类似地球生命的地外生命形式是非常明确的：类人生命形式应当进化，并占据统治地位，就像地球人类进化史一样。基于该观点，好莱坞科幻电影中的地外生命造型是正确的。

然而，这存在着一个具有争议性的问题，尽管趋同进化的例证令人印象深刻，但是科学家提出非趋同进化的例证也颇具说服力。在人类进化之前还有一些其它物种进化序列，部分动物只进化一次，是一场没有势均力敌的竞赛，例如：像雷龙一样的蜥脚类恐龙、大象、几维、树懒和世界上最“伟大”的动物——鸭嘴兽。以上每种动物仅进化一次，并且没有接近的进化竞赛，现在没有，将来也没有。

如果你想知道外星生命长什么模样，那就去看一看科幻电影《降临》，而不是《阿凡达》或者《银河护卫队》。

如果进化是如此地确定，其结果将具有可预测性，将很难理解为什么一些物种进化序列没有匹配。像鸭嘴兽生活的溪流遍布除南极洲的每个大洲，然而迄今仅在澳大利亚和新西兰发现鸭嘴兽生活迹象。全球各地都有类似的热带树木栖息环境，但是树懒仅生活在南美洲。为什么蜥脚类动物出现在中生代，而不是现今呢？

其原因很简单：实际上生物有许多不同的方法来解决环境产生的问题。想想啄木鸟和指狐猴，这是以类似生活方式的两种完全不同动物，它们都是敲击树木，探测食木蛆虫通道，然后去捕捉这些蛆虫。但是这两种动物已进化形成完全不同的工具完成该过程，啄木鸟的嘴非常坚硬，舌头非常长，遍布刺状结构，此外，啄木鸟的头骨可以防止脑震荡，从而可以承受反复锤击。相比之下，指狐猴长着一个长骨指，能够在任何方向进行旋转，它长着突出门牙可用于挖掘树干中的蛆虫。

我们不需要在其它行星上发现生命，测试趋同进化假设，我们所要做的就是前往新西兰，这个岛屿在缺少陆地哺乳动物的环境下呈现生命的多样性，如果自然进化的结果是确定的，这个由鸟类统治的新西兰岛屿将与地球其它地区的生命进化十分相似，但事实上并非如此。按照趋同进化假设，几维鸟能生活在类似獾的栖息环境，但事实上这是行不通的，同样是食草动物，新西兰曾生活着一种3米高的鸟类——恐鸟，但它们完全不同于鹿或者野牛。新西兰是一个非常独特的世界，该环境中的生物进化结果是独一无二的。

当前的问题不再是普遍存在趋同进化现象或者缺少趋同进化现象：我们知道目前两种进化现象都存在着。相反，科学家主张理解为什么趋同进化出现在某些物种，而不是其它物种。当前下结论还为时过早，但有一个结论是清晰明显的：紧密相关的物种（或者相同物种种群）倾向于适应相同的生活方式，这并不令人惊奇，因为它们在许多方面都是如此相似，自然选择可能以相似的方式改变它们。相比之下，远亲物种最初在许多特征方面都存在差异，它们更有可能寻找不同的方法适应这种相同状况。考虑到鸟类和哺乳动物之间的差异：前者可形成喙，后者可形成牙齿和手指，啄木鸟和指狐猴能够发现不同的方式解决相同的问题。

当然，如果另一颗行星上存在生命，它们不可能从结构和生理上相差太大，它们将展现出生命形式的所有差异，自然选择可能很好地塑造出适应性较强的物种，但是它们不会像地球上的物种。指狐猴和几维告诉我们这一点，这意味着好莱坞科幻电影少数派是完全正确的。

如果你想知道外星生命长什么模样，那就去看一看科幻电影《降临》，而不是《阿凡达》或者《银河护卫队》。