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第一章 生命的起源来自旋转的地球(第5页)

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但是生命如果不从原始汤中诞生,又能从哪里来呢?

科学家第一次找到线索是在20世纪70年代初,那时他们注意到沿着太平洋底的加拉帕戈斯裂谷,有热水形成的羽流现象(一种**在另一种**中运动,流体柱扩大形成羽毛状外观)。

该海底裂谷离加拉帕戈斯群岛不远,当年群岛上富裕的资源给了达尔文物种起源的灵感,如今也恰好提供了生命起源的线索。

不过随后几年并没有太大的进展,一直到1977年,也就是在航天员尼尔·阿姆斯特朗登陆月球的8年之后,美国深海潜艇阿尔文号才下降到裂谷里去探查。

有热水羽流的地方应该就有热泉,而他们确实找到了。

有热泉并不意外,但是在这漆黑的裂缝深处,生命的蓬勃生机着实令人震惊。

这里有巨大的管虫,有些达2米多长,还有许多如餐盘大小的蛤蜊与贻贝。

巨大生物或许在深海里并不稀奇(想想深海里的巨大乌贼),但其数量之多却让人瞠目结舌。

裂谷中的族群密度简直可以与热带雨林或珊瑚礁匹敌,唯一的差别是,裂谷由热泉滋养,而雨林和珊瑚由太阳滋养。

其中最引人注目的,或许是后来被称为“黑烟囱”

的海底热泉(见图1.1)。

现今世界各地已知的海底热泉一共有200多处,沿着太平洋、大西洋与印度洋中脊分布。

跟它们比较起来,拉帕戈斯裂谷的热泉显得平淡无奇。

这些弯弯曲曲的烟囱,有些高如摩天大楼,顶端喷发的黑烟冲入上方的海洋。

当然这不是真的黑烟,它们只是炽热的金属硫化物,由下方的岩浆向上冲入深海。

它们酸得跟醋一样,并在喷入海底遇冷沉淀之前,在高压下能达到400℃高温。

黑烟囱由喷发出的黑烟雾沉淀堆积而成,所以由含硫矿物,比如黄铁矿(其外形很像黄金,俗称愚人金)组成,广泛分布在各地区。

有些烟囱生长迅速,以每天30厘米的速度生长,在倒塌之前可以一直长到60米左右。

图1.1 左图是火山活动所造成的黑烟囱,正冒出350℃的黑烟。

此烟囱位于太平洋东北方的胡安·德富卡海岭,图中比例尺(A)代表1米。

这个怪异而独立的世界像极了怪诞画家耶罗尼米斯·博斯眼中的地狱,四处充斥着硫黄,而污浊恶臭的硫化氢蒸气则从各处的烟囱中袅袅冒出。

也只有在博斯头脑混乱的时候,才会想出那些既没有嘴巴也没有肛门的巨大管虫,以及在烟囱下成群结队、像蝗虫大军一样怪异的无眼虾。

在这里的生命不光忍受着地狱般的生活,而且无法离开这里而活,它们根本是依靠这环境而兴盛。

但是,这是如何办到的?

答案就在“不平衡”

这三个字。

当冰冷的海水渗入黑烟囱下面的岩浆时,它们会被加热,同时混入矿物和气体,其中大部分是硫化氢。

海底的硫细菌可以从这堆混合物中提取出氢,然后把它与二氧化碳结合在一起生成有机分子。

这个反应就是所有热泉生命的基础,它让细菌可以不依赖太阳而繁殖。

但是硫细菌需要氧气参与反应来产生能量,以便把二氧化碳转换成有机物。

硫化氢与氧反应产生的能量为整个热泉世界的生命所用,就和我们依靠氢与氧反应产生的能量来维持生命是一样的。

这些反应的产物都是水,不同之处在于硫化氢反应之后还会产生硫黄,如同《圣经》中提到的硫黄之火,而硫细菌也因此得名。

需要指出的是,热泉的细菌除了利用热泉冒出来的硫化氢以外,并没有直接使用热泉的热能或任何其他能量。

[2]而硫化氢本身所含的能量并不多,细菌主要依靠的是它和氧气反应时产生的能量。

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