你知道黑暗食物鏈嗎,? 數(shù)千年來,人類一直認(rèn)為深海大洋之下,,是一個(gè)黑暗無光,,毫無生機(jī)的不毛之地。直到1977年,,美國(guó)“阿爾文”號(hào)深潛器潛入東太平洋中脊2500米深的加拉帕戈斯裂谷,,觀測(cè)到了正在噴出熱液的洋底“黑煙囪”和異常豐富的熱液生物群。這一發(fā)現(xiàn)立即震驚了全世界,,也讓人類意識(shí)到自己是多么的無知,。 海底熱液區(qū) (圖片來源:百度搜索) 在黑煙囪的周圍布滿了大量的生物,,最典型的就是管蠕蟲,、牡蠣,、貽貝,、螃蟹、蝦,,還有一些形狀類似蒲公英的水螅生物,。在這里,管蠕蟲的生長(zhǎng)速度極快,,兩年時(shí)間就可以長(zhǎng)到1.5米長(zhǎng),,貽貝的生長(zhǎng)速度也是淺海貽貝的300倍。這些奇異的現(xiàn)象引起了科學(xué)家的關(guān)注,,生命為什么在這里棲息繁衍,?這里究竟蘊(yùn)藏著怎樣的秘密? 熱液區(qū)的貽貝 原來, 地球的海底并不是鐵板一塊,,而是有許多的裂縫,。深海冰冷的海水會(huì)不斷地沿著這些裂縫滲入到海底深部,在那兒與地球內(nèi)部的熱巖漿交匯,。這時(shí),,海水會(huì)被加熱,水溫會(huì)逐漸升高,。由于在深海高壓的環(huán)境下,,這些下滲的海水無法沸騰,水溫就會(huì)進(jìn)一步上升,,有時(shí)可以達(dá)到400度,。這種高溫水環(huán)境會(huì)溶解巖石中的化學(xué)物質(zhì),,比如黑色的硫化物或者白色的碳酸鹽。溶解了這些物質(zhì)的高溫高壓海水又會(huì)從其他裂縫中上涌,,最終噴出海底,,當(dāng)遇到深海冰冷的海水后,原本在高溫下溶解的化學(xué)物質(zhì)就會(huì)冷凝成固體,,在冒煙的熱水周圍堆砌形成煙囪狀的巖石,,即“煙囪體”。由于噴發(fā)的化學(xué)物質(zhì)含量的不同,,也會(huì)導(dǎo)致煙囪體的外形并非千篇一律,,他們有的像管風(fēng)琴,有的則像大煙囪,;大多呈現(xiàn)黑色,,但也有少數(shù)是白色的,被人類俗稱為“黑煙囪”和“白煙囪”,。 黑煙囪 正是這些化學(xué)物質(zhì),,如硫化物、二氧化碳,、甲烷等為海底微生物提供了主要的能源,。具體來說,這些化學(xué)物質(zhì)能滋養(yǎng)很多的微生物,,而這些微生物與管蠕蟲具有完美的共生關(guān)系,。管蠕蟲是無口無肛門的動(dòng)物,能為微生物提供一個(gè)安全的環(huán)境,,而這些微生物可以將熱液噴出的化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)換成糖類等有機(jī)物,,從而為管蠕蟲生長(zhǎng)提供能量。他倆可謂一拍即合,,各得所需,,生物界把這種現(xiàn)象稱為“共生“。他們于是在熱液區(qū)里迅猛繁殖,,快樂的生活,。類似的,在貽貝,、牡蠣等體內(nèi)都有發(fā)現(xiàn)共生的微生物,。另一方面,微生物也在生物體外大量繁殖,,在海底表面形成厚厚的“菌席”,,成為螃蟹、蝦等的理想食物來源,。所以這里才能呈現(xiàn)出一幅異常繁忙,,生機(jī)勃勃的景象,。熱液區(qū)的發(fā)現(xiàn)表明地球上存在著另一類生命系統(tǒng),它們無需光合作用,,無需以植物作為食物鏈的基礎(chǔ),,在這里地?zé)崮艽媪颂柲埽诤诎?、酷熱的環(huán)境下靠完全不同的化學(xué)合成有機(jī)質(zhì)的方式來維持生命活動(dòng),,這就是黑暗世界的食物鏈系統(tǒng)。毫無疑問,,認(rèn)識(shí)海底熱液生物群對(duì)于研究生命起源和演化,,發(fā)現(xiàn)新的生物基因資源以及尋找海底生物成礦均具有十分重要的意義。 管蠕蟲 食物鏈 黑煙囪的形成到消亡是有周期的,,就像一個(gè)人會(huì)經(jīng)歷少年,、壯年、和老年一樣,。在它進(jìn)入老年期后,,會(huì)逐漸衰竭,在海水的沖刷和地質(zhì)作用下倒塌,。這時(shí),,這里的管蠕蟲也會(huì)逐漸跟著死去。但令人意外的是,,許多熱液動(dòng)物比如蝦能夠提前感知這一變化,,他們甚至可以旅行3000公里的路程找到一個(gè)新的熱液區(qū)。他們是如何感知到在3000公里外有新的熱液區(qū),?他們又是如何定位精準(zhǔn)的找到這些新的熱液區(qū)?這些仍是科學(xué)家們未解開的謎團(tuán),。 |
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