《异星觉醒》卡尔文生物是科幻脑洞还是宇宙真实？

有多少童鞋看过电影《异星觉醒》？是不是对外星生物卡尔文印象深刻？卡尔文不仅具备耐火、耐真空、耐电、耐辐射等极端环境适应能力，而且每个细胞都兼具感光、肌肉和神经元细胞的功能，展现出高度的智能和自愈能力。

这些特性让观众不禁思考，在浩瀚宇宙中，是否真的可能存在类似卡尔文这样的生物？其实，这样的生物是可能存在的，至少地球上存在类似牛掰的生物。换句话：这个电影还是有一定的可靠性，而非纯粹脑洞。下面来和大家聊聊这个问题。

01，生命有智能型的生物

生命的智能性，应该参考了著名的黏菌。黏菌是一群类似霉菌的生物，由于其生存期有一段黏黏的时期，因而得名(slime molds)。

黏菌的一个著名特征是身体可以任意变形，有点像变形虫。而更有意思的是，黏菌的超常“智力”。2000年，Nature杂志发表了一篇研究，题为《Maze-solving by an amoeboid organism》，即，通过变形虫生物解决迷宫实验。

在该研究中，这个生物在迷宫中，可以轻松的找到最短的路径来解决迷宫。

图a表示的是理论上最短的路径。

图b表示黏菌的探索路径

图c表示黏菌找到了最佳的路径

然而，黏菌并不是我们传统意义上的智慧，它没有大脑器官。

然而它却可以灵活的感受外界环境的变化，然后快速的调整，从而找到合适的解决办法。

02，现实生活中黏菌的应用

更有意思的是，有人还利用黏菌的特点来看看他们规划地铁如何。

左图是黏菌的路线，右图是东京铁路系统。

牛哄哄的黏菌，获得了2010年搞笑诺贝尔奖（其实这个奖也蛮有分量的）

03，有这么耐极端环境的生物吗？

地球上有像卡尔文这样耐极端环境的生物吗？答案是肯定的。如下图，它是地球上最顽强的生物之一，学名叫缓步动物（Tardigrade），俗称水熊虫（water bears）。 我们来看看这种生物到底有多强大。

1、热不死。我们常说加热灭菌之类的。是的，100度的开水足以杀死绝大多数生物了，包括我们实验室用的高温高压灭菌，也就是121℃。 而水熊虫呢？151 °C不死！！！

2、冻不死。在大雪纷飞的南方艳阳天里，有多冷？ 可是水熊虫呢，-20℃，不悲不喜活30年。 在降温，地球目前有记录以来最低温度是-91.2℃。在这个温度下，基本几分钟人就冻僵了。水熊虫呢，不惧，你把这温度再翻个倍。-200℃的液氮里，水熊虫依然可以存活。 最可怕的是，-272℃，大家都知道，绝对0度是-273℃，而水熊虫，在-272℃下依然可以存活！

3、压不死。水熊虫曾经在1200个大气压下存活。这个压力有多大，额，大家知道轮胎吧，一般常见的轮胎气压不超过10个大气压。1200个大气压，大概地球最深的马里亚纳海沟也达不到。 一头六吨的大象，全部重量踩在一只脚上，大概是10个大气压，也就是说，120头大象全部集中在一只脚上，才能达到这个压强。

4、不惧辐射。水熊虫可以承受5000Gy的辐射，这个值有多大？人类的致命辐射为5-10.大概是人类的500-1000倍。

5、不怕真空。把水熊虫丢到太空里，面对太阳以及宇宙的直接辐射，再加上真空，水熊虫依然可以存活。

6、不怕干燥。在干燥情况下，水熊虫依然可以存活，它们会缩成一坨，进入一种类似休眠的状态，然后活个几十年甚至上百年。

这简直就是超级小强加强版啊！！！

水熊虫大小大概是0.05-1.5毫米，这个大概是一根头发粗细。

而且，水熊虫的分布，可谓上天入地下海，无处不在！ 在喜马拉雅山脉（Himalaya mountains）（6000m 以上，曾在5546米处发现过）、温泉、南极和深海（4000m 以下）都能生存。

地衣，苔藓等地方，都有水熊虫的存在。

从上述内容可以看出，可以耐受极端环境的生物，在地球上是真实存在的。而不少人认为的智能有时候不见得是传统意义上的神经组织，甚至黏菌这种低级生物都可以完成。把二者结合起来，造出个更加恐怖的生物，未尝不可。或者，至少，可以说，科幻是有一定原型基础的。

部分参考：

黏菌迷宫 Nakagaki T, Yamada H, Tóth Á. Intelligence: Maze-solving by an amoeboid organism[J]. Nature, 2000, 407(6803): 470-470.

黏菌设计地铁Brainless Slime Mold Builds a Replica Tokyo Subway - 80beats Tardigrade - Wikipedia

“杀不死”的水熊虫是何方神圣？ | 科学人 | 果壳网 科技有意思。比如水熊虫可以忍受极低温度 Becquerel, P. (1950). "La suspension de la vie au dessous de 1/20 K absolu par demagnetization adiabatique de l'alun de fer dans le vide les plus eléve". C. R. Hebd. Séances Acad. Sci. Paris (in French) 231: 261–263.

在这篇文章里也对水熊虫进行了一个介绍：水熊虫作为太空模式生物 Horikawa D D. The tardigrade Ramazzottius varieornatus as a model animal for astrobiological studies[J]. Biological Sciences in Space, 2008, 22(3): 93-98.