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生命的奇迹:极端环境中的生物

时间:2017-04-03 21:08:04 浏览量:
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所谓极端生物,是指在极端条件下生存的生物,极端条件是相对于人类的生存方式而言,一般指在厌氧、高温、低温、高压等极端条件下。

浩瀚星空里,地球在其中就好比大海中的一滴水,沙漠中的一粒沙,太微不足道。根据地球生命发展规律,生物的生存需要有水、阳光、空气和适宜的温度,气温变化也不能太大,不具备这些条件,生物就难以存活。然而,由于科学技术的发展,人类对自然的探索愈加深入和广泛,近几十年来发现许多“生命的禁区”里也有生命。被称为极端生物。几乎在各种极端环境中都可以发现这类生物的踪影,这就不免让人类大吃一惊,开始怀疑自己的宠儿地位了。

极端环境中的生物生命的奇迹:极端环境中的生物

高温环境

1936年,法国旅行家安让·里甫在千岛群岛的伊图鲁普岛的一条小河边,发现一些肚皮朝天的“死鱼”,他很欢喜,心想这下就用不着去捕捞了。他把鱼放到锅里煮汤,当水烧到50℃左右时,“死鱼”竟在热水里游来游去,十分活跃。里甫很惊奇,解剖后发现这种鱼的皮很厚,当地人叫它们“不怕烫的鱼”。

希腊维库加的沸泉,水温高达90℃以上,里面却生活着一种水老鼠,它们活得十分自在,毫无不适之感,若把它们放在常温的水中,它们反而会被“冻死”。

生命不但在常压高温中出现,而且在高压高温中也有发现。这是超越常识的现象,却又是不可置辩的事实。

1977年,法国科学家乘坐“阿尔文”号深潜艇,在太平洋的加拉帕戈斯群岛海域,下潜至3000米深处。在深水探照灯的光柱下,科学家们惊呆了:在水温高达250℃的热泉口发现5个生物群落!水温250℃,大气压强300个,这可是生命的绝对禁区,难怪连见怪不怪的科学家也要目瞪口呆了。有位科学家惊奇地写道:“我进入活火山口地区的第一个反应,就像孩子进了迪士尼乐园。我简直不敢相信所看到的景象——奇怪的粉红色的鱼。紫色的章鱼、一群白色的螃蟹、成千上万棕色的贻贝和巨大的白蛤,在火山口,一大片蠕虫在一根根高达4米的竖管顶端,摆弄着松软的鲜红色羽毛状的东西,真像是在另一个星球上发现了生命。”

1979年4月,科学家又来到加利福尼亚湾以外的海底,到了水下2500米的深处。这里水温高达350℃以上,足以使铅溶化,却仍生长着成千上万的红色大蛤、管状蠕虫、白色螃蟹。而在红海北部海底,有些地方水温高达400℃,也还有这些生物的踪影。

这些生物为什么能耐高温呢?至今纷说不一。有的科学家认为它们的机体构造和生理特性与普通生物并无两样,之所以能耐高温,是因它们机体内有特殊的抗热因子或有耐热的酶;也有人认为,它们机体内的蛋白质合成系统和细胞结构有微妙变化,因此,在高温高压下能保持正常结构。

那么人在高温状态下的耐受力如何呢?芬兰的蒸汽浴室是一种高温高湿的环境,芬兰人从小就久经浴场,自然耐热力惊人,芬兰每年都要举办芬兰浴全国大赛,现在保持的最高纪录是在110℃的蒸汽室里呆15分钟。不过,据科学鉴定,在蒸汽室里呆上10分钟,人在30小时内反应能力会下降,智商也会暂时下降,这说明高温条件下会对人的大脑造成损伤。

高压环境

地球上的高压环境主要是深海、油井等处,然而人们在这些环境中也发现了微生物。例如一种生活在深海的假单饱菌(Pseudomonasbathycete)可在101,325千帕的环境下生长;另外在1万米的深海,水压高达115,510千帕处仍然发现俄微生物。据报道,俄些细菌甚至可在141,855千帕下正常生长。2000~3000米深的海底,不仅压力很大,而且没有阳光,漆黑一片,除了海底火山附近,大多数地方还很冷。这样的地方,居然也有生命!这不能不使人更加吃惊。

1974年,日本人修理海底电缆时,发现2500米深的电缆上附着有虾、乌贼、章鱼、蜗牛、扇贝等15种动物。它们吃什么?科学家首先想到了这个问题。陆地、浅海的生物有一条“光合食物链”,是靠绿色植物利用阳光进行光合作用,制造有机物来维持生命的存在。没有阳光,不能进行光合作用,地面生物就无法生存了。但是在2000~3000米深的海底,没有阳光的地方,各种生物又是以什么为食物来维持生命呢?科学家从海底采取的水样中发现了奥妙。原来海底热泉水从地下带上来许多硫酸盐,硫酸盐在高温高压下变成了有股臭鸡蛋味的硫化氢,一些细菌以硫化氢为营养大量繁殖起来,小动物就以细菌为食,大动物又以小动物为食,这样它们就形成了“硫酸盐—硫化氢—细菌—小动物—大动物”的新的食物链来维持一系列生命。

科学家们欣慰地舒了一口气,以为问题得到了解决,生物在冷、暗环境中生存的奥秘已经揭开,可以画上一个句号了。但事实并非如此。1985年,日本科学家岛屿村英纪,乘坐法国深海潜艇“诺特鲁”号,下潜到日本海的襟裳岬海峡4000米处,测得海水温度在0℃以下。就在这种环境中,仍发现了很多海洋动物,有鱼类、海参、白粉虾、红色的海葵、5条腿和11条腿的海星,还有很多叫不出名字的动物,许多海底小洞中还有海蚯蚓。那些鱼的形状同浅海的很不一样,其中有两种更是奇特,一种鱼黑身白脸、身体粗壮、脸瘦得可怜,下颚上垂着两根尖刺;尾巴又细又长,能像蛇那样弯曲蜿蜒。另一种鱼黑底白斑,下唇和胸部垂着3根长刺,尾巴也细长能弯曲。

这些海洋动物对潜艇的强光及螺旋桨的声音没有反应,可见是又瞎又聋。稍后,苏联科学家在1万米的深海中发现一种黑色的小虾和一种扁鱼。美国科学家甚至用特殊的捕捉器,在1.1万米深的马里亚纳海沟,捕到一种与虾相似的甲壳动物。这么深的海底又黑又冷,不要说光合食物,连地热食物也没有,它们吃什么来维持生命呢?科学家无奈地摇摇头,摊开手:现在还不知道。

高龄环境

著名科学家富兰克林,曾亲眼看到采石工人从100万年前形成的石灰岩中开采出4只青蛙,想不到它们还能蹦跳!

美国新墨西哥州的一个采石场里,工人们在一个密封的小石洞里发现一只青蛙,竟然动弹数下,过了两天才死去。据测定青蛙被封在岩石中足足有200万年之久。

一支英国考古队到埃及考察,当他们打开密封的金字塔陵墓时,竟然有两小团绿莹莹的光注视着考古队员。人们吓得出了一身冷汗,一声猫叫,才使他们放下心来。不过疑窦顿生:这墓门从未开过,四周密闭,猫是如何进入墓内的?难道是法老的殉葬品?果真如此,这猫就为法老守了4000多年的灵了。

1957年,苏联在西伯利亚冻土层发现2000多年前的活蚯蚓18条。

中国广东梅县重修观澜亭,发现石柱下竟然压着一只3.7公斤重的活乌龟,石柱移开,乌龟就伸伸腿,眨眨眼,慢慢爬了起来,据州志记载,这只乌龟被压了240多年了。

植物学家认为,种子的寿命一般是15~100年,最长可以活到1000年,可是考古学家们推翻了这一说法。2000年前的大豆、高粱、莲子,甚至冰河期的桉树种子,它们在人们的精心培育下,竟也发芽生长,开花结果了,使人们目睹了千年、万年之前植物的风貌。

这些沉睡千年的动植物是靠什么来维持生命的呢?至今还没有头绪。

天边有邻

禁区内生命的发现,打破了人们对生命存在已有的常识,开阔了人们的视野,启迪了人们的思维。而生命如此顽强,能在人们意想不到的地方出现,那么地球绝不是生命诞生的唯一场所;也不只诞生于与地球环境相似的星球,在那些自然环境异常的星球上,都应该有生命出现的机会。有的甚至比地球出现得更早,文明程度比地球更高。

生命一定广泛分布在宇宙中,地球生命应当不会是孤独的。

站长点评:推而广之可见,对于人类是极端的条件,同样可以有生物存活,那么太阳系或者外太空其实广布生命。

编辑:夜樱
关键词: 极端生物
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