| 姜谷粉丝 |
2021-12-08 07:07 |
你见过瀑布倒着流吗？
你见过在几百度的高温海水中，鱼和虾可以若无其事地到处逛吗？
施密特海洋研究所(Schmidt Ocean Institute)的科学家在加利福尼亚湾的佩斯卡德罗盆地水域发现并探索了一个 2000米深的热液场。他们还在这个热液场拍摄了视频，并且公布了他们拍摄的视频。
在视频中，可以看到很多奇异的景象，比如：
倒挂的瀑布：水不是向下流动，也不是水平流动，而是向上流动；
超高的水温：这里的水高达300、400度还能保持液态；
反常的生命：水的毒性大，温度超高，却生机勃勃，各种古细菌、细菌在这里生活，还有不少蜗牛、蠕虫、海葵、螃蟹、各种鱼类等动物，除此之外，还至少发现了六个新物种，比如：彩虹色海蠕虫。
实际上，不只是加利福尼亚湾的佩斯卡德罗盆地水域，科学家们在地球上的其他海域也发现了许多类似的情况，并对这些热液场进行了深入的研究。经过详细的研究后，科学家发现这些热液口和生命起源息息相关。
那么问题来了，如此恶劣的海洋环境，为什么会出现如此奇异的景象？这些热液口和生命起源有什么关系呢？
热液场
热液场也被叫海底热泉，这是一个系统，指的是从海底碰触经由地热加热过的水及其裂缝喷发口。
1949年，就有深海科考团队在一个活跃的海床裂缝发现不寻常的热水反应。1977年，俄勒冈州立大学的杰克·科利斯领导的团队，加拉帕格斯裂谷发现了海底热泉。1979年，科学家利用潜艇来探测这个海底热泉，并且发现了海底热泉生物群落。
在此之后，不少科研团队都发现过海底热泉及其周边的生物群落。科学家发现，海底热泉通常位于海底火山活动频发、地壳张裂或薄弱的地区，比如：海底火山、大洋中脊的裂谷、海底断裂带附近。
科学家在探测海底热泉时发现，海底热泉的景象非常奇异，喷出来的热水如同烟囱一样，因此，也管它们叫做海底烟囱，这是因为喷出来的热液是经过地热加热过的，在喷出后与周围冷的海水会发生作用导致的，一般来说，这会形成一个几米至几十米高的羽状固体-液体物质柱子，根据成分和温度的差异，还分为黑烟囱和白烟囱。其中，温度在300~400度之间时，往往形成的是黑烟囱，黑色主要是因为暗色硫化物矿物堆积所导致的；
温度在100度~300度时，往往形成的是白烟囱，白色主要是硫酸盐矿物和二氧化硅所构成的。
很多人可能好奇，为什么温度这么高还没汽化？
这其实是因为海底的压强大，从而使得此时的“水”不再是液态的水，而被称为超临界流体。那为什么这些超临界态水会持续向上流动，如同倒挂的瀑布？
这是因为不少矿物质融入到超临界态水中，使得它相对于其他海水有了浮力，所以，会向上流动。
生命起源
海底热泉不只有怪异的景象，事实上，它还是孕育生命的摇篮。当年达尔文写过植物学家约瑟夫·胡克的信中提到的他关于“生命起源”的猜想：
或许地球上的生命起源于一个温暖的小池塘。在这个小池塘中，如果氨和磷酸盐、光、热、电等条件都具备，就可以形成蛋白质这样的生物大分子。 这只是达尔文的一个猜想。不过，后来科学家发现达尔文应该是蒙对了。科学家发现在海底热泉附近有许多细菌和古细菌，它们可以把无机化合物转化成无机物，同时可以获取到海底热泉附近的化学反应所释放的能量。那这意味着什么呢？
我们要知道的是，地球上几乎所有的能量来源都来自于太阳，如果没有太阳辐射，地球的生态系统可能会崩溃，唯独海底热泉附近的生态是个生态。因为这里已经没有什么阳光了，依靠的不是太阳辐射。
而早期的地球生命不太可能依靠太阳辐射来充当能量。为什么这么说呢？
这是因为早期地球没有形成臭氧层，它是可以用来抵御紫外线的。恰恰太阳辐射中有一定比例的紫外线，这对于地球上的生命而言是致命的。如果早期生命诞生于地球表面，就会因为紫外线而无法存活。地球臭氧层的形成大致发生在距今24亿年前，而在这之前，已经有生命存在了。
因此，早期的生命只能诞生于暗无天日的海底。那么它们的能量从哪里来呢？
只有海底热泉可以提供给这些生命体能量。通过对于海底热泉的研究，科学家也在这里发现了许许多多古老的古细菌，同时也发现了它们获取的能量的方式。于是，就有科学家提出了关于“生命起源”的海底热泉口假说，这是现在生命起源的主流理论。这个理论告诉我们，生命诞生于距今40亿年前的海底热泉口，当时的生命依靠的是海底热泉口附近的氢离子定向移动来获取能力，没有细胞膜的结构，又根据RNA世界假说，他们认为当时早期生命的遗传物质是RNA。
换句话说，虽然海底热泉口附近的条件十分恶劣，看似打破了自然规律，但这对于早期的生命来说简直就是天堂，这也是为什么现在海底热泉附近一片生机勃勃的原因。这里的生物也主要是在地球上出现得比较早的无脊椎动物，像极了地球早期的海洋。这次在加利福尼亚湾的佩斯卡德罗盆地水域发现的六种潜在的新物种也都属于无脊椎动物。
|
|
