随着电能的出现，自然界有可能出现以电能为食的生物吗？
自从人类掌握并大规模利用电能的那一天起，一个颇具想象力的问题便悄然萌生：在浩瀚的自然界中，是否可能演化出以电能为食的生物？这绝非凭空臆想，而是基于对生命适应性和进化潜力的深刻思考。
首先，我们得明确“以电能为食”究竟意味着什么。这不仅仅是生物能感知电场，像电鳗那样利用放电来捕食或防御，而是指生物能够直接摄取、转化并利用电能作为其生存所需的基本能量来源，就像植物通过光合作用利用太阳能，或者我们通过摄食其他生物获取化学能一样。
从生物化学的角度来看，生命赖以生存的能量转换机制，本质上是将外部的能量形式转化为细胞能够直接利用的化学能——通常是ATP。我们现有的大部分生命形式，无论是通过呼吸作用分解有机物，还是通过光合作用固定二氧化碳，都是在能量梯度的驱动下，进行一系列复杂的电子传递和化学反应。那么，电能能否成为这个能量梯度的直接来源呢？
设想一下，如果真的有这样的生物存在，它们会是什么样的？最直接的联想可能是某些微生物，因为微生物拥有极其多样的代谢途径和对极端环境的超凡适应能力。在那些地质活动活跃、存在天然电场的地方，比如海底热液喷口附近，或者富含导电矿物质的土壤中，我们或许能找到一些线索。
这些微生物可能演化出一种极其精巧的“生物电池”。它们或许拥有一层特殊的细胞膜，能够有效地收集周围环境中的自由电子，或者能够利用电场梯度来驱动电子的定向流动。在这个过程中，电子可能被直接转移到细胞内的某些分子上，触发一系列能够产生ATP的生化反应。这与我们在一些科学实验中观察到的“电化学合成”有异曲同工之妙，只不过在生物体内，这个过程将是高度集成化、自我维持并且能够自我复制的。
它们可能不是直接“啃食”电线，而是生活在自然产生的电场环境中。例如，某些矿石在特定条件下会产生微弱的电流，或者岩石之间的摩擦、地下水的流动都可能形成微弱的电场。如果某种微生物能够“嗅探”到这些电场，并找到一种高效的方式来“汲取”这些电荷，那么它们就找到了能量的全新来源。
这种能量获取方式可能会非常“安静”，不像我们熟悉的生物那样需要捕食、消化或者进行复杂的化学合成。它们的生存可能就像在“吸食”空气中的水分一样，只是对象换成了看不见的电流。
当然，要做到这一点，微生物需要克服巨大的挑战。首先，它需要能够稳定地存在于电场环境中，不被强大的电流击穿或破坏。其次，它需要有能力将外来的电子有效地“捕获”并导引到能量生产通路中，这需要特殊的电子载体和酶系统。最后，这种能量转化过程需要足够高效，能够支撑其生命活动，包括生长、繁殖和修复。
如果这种生物能够成功演化，它们可能会对我们认知生命的可能性和边界产生颠覆性的影响。它们的存在将证明，生命不仅仅依赖于化学能或光能，电能这个看似“非生物”的能量形式，也可能孕育出属于自己的独特生命形态。这无疑是对生命顽强适应性和无穷创造力最令人惊叹的注脚。尽管目前我们还没有确凿的证据，但这丝毫不妨碍我们对自然界隐藏的奥秘保持敬畏与探索。
首先，我们得明确“以电能为食”究竟意味着什么。这不仅仅是生物能感知电场，像电鳗那样利用放电来捕食或防御，而是指生物能够直接摄取、转化并利用电能作为其生存所需的基本能量来源，就像植物通过光合作用利用太阳能，或者我们通过摄食其他生物获取化学能一样。
从生物化学的角度来看，生命赖以生存的能量转换机制，本质上是将外部的能量形式转化为细胞能够直接利用的化学能——通常是ATP。我们现有的大部分生命形式，无论是通过呼吸作用分解有机物，还是通过光合作用固定二氧化碳，都是在能量梯度的驱动下，进行一系列复杂的电子传递和化学反应。那么，电能能否成为这个能量梯度的直接来源呢？
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这些微生物可能演化出一种极其精巧的“生物电池”。它们或许拥有一层特殊的细胞膜，能够有效地收集周围环境中的自由电子，或者能够利用电场梯度来驱动电子的定向流动。在这个过程中，电子可能被直接转移到细胞内的某些分子上，触发一系列能够产生ATP的生化反应。这与我们在一些科学实验中观察到的“电化学合成”有异曲同工之妙，只不过在生物体内，这个过程将是高度集成化、自我维持并且能够自我复制的。
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当然，要做到这一点，微生物需要克服巨大的挑战。首先，它需要能够稳定地存在于电场环境中，不被强大的电流击穿或破坏。其次，它需要有能力将外来的电子有效地“捕获”并导引到能量生产通路中，这需要特殊的电子载体和酶系统。最后，这种能量转化过程需要足够高效，能够支撑其生命活动，包括生长、繁殖和修复。
如果这种生物能够成功演化，它们可能会对我们认知生命的可能性和边界产生颠覆性的影响。它们的存在将证明，生命不仅仅依赖于化学能或光能，电能这个看似“非生物”的能量形式，也可能孕育出属于自己的独特生命形态。这无疑是对生命顽强适应性和无穷创造力最令人惊叹的注脚。尽管目前我们还没有确凿的证据，但这丝毫不妨碍我们对自然界隐藏的奥秘保持敬畏与探索。
网友意见
“随着电能的出现”这种前提是不必要的，自然界早就有电合成生物。
铁细菌 Acidithiobacillus ferrooxidans 可以在只有电流作为能源和电子源的环境下利用岩石和水中溶解的二氧化碳合成有机物并增殖[1]，可能在深海底部支持电能生态系。
将这套电子传递链放在其它地球生物身上也没有什么问题。
地球生命的随机演化不以人有没有造出相应物体为转移。人们已经2次在垃圾堆里发现能分解尼龙的细菌，这种突变在人类制造出尼龙之前显然也可以发生，只不过那时它们找不到适合这样分解的东西罢了。它们可以利用其它物质。
参考
- ^ Takumi Ishii, Satoshi Kawaichi, Hirotaka Nakagawa, Kazuhito Hashimoto, Ryuhei Nakamura, "From Chemolithoautotrophs to Electrolithoautotrophs: CO2 Fixation by Fe(II)-Oxidizing Bacteria Coupled with Direct Uptake of Electrons from Solid Electron Sources", Frontiers in Microbiology, 10.3389/fmicb.2015.00994
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