为什么说生命起源于深海热液

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  地球上的生命是从哪里来的?这个问题一直是科学家热衷研究的课题,但至今此谜仍未完全解开。近年来,有科学家提出“生命起源于海底热液喷口”,这是为什么呢?

  原因

  海洋刚形成时,海底热液活动的强度是现今强度的5倍。广泛并剧烈的海底热液活动导致了地球内部热量的散逸以及大量还原性金属元素和气体的产生。因此,那个时候的海洋处于强还原环境,富含还原态的铁、铜、锌、铅、锰等金属离子,以及甲烷、氢气和硫化氢等气体,海水的温度维持在70~100℃。由于光合作用还没有出现,大气中几乎不含氧气,二氧化碳的含量很高,因而海洋呈酸性。不难看出,早期海洋所具有的环境与现代海底热液喷口周围的环境非常相似。科学家猜想,正是在早期海洋海底热液喷口周围,生命开始悄悄地萌芽了。

  那么,哪些生物才是地球上所有生命的“共同祖先”呢?科学家根据“分子进化时钟”的基因测序,勾勒出了地球上所有生物的“生命进化树”。他们发现,位于“进化树”根部,代表着地球上所有生物“共同祖先”的微生物,绝大多数是从海底热液环境中分离得到的超嗜热古菌。它们的平均最佳生长温度超过80℃,能够利用热液喷口周围环境中的各种无机化学反应所释放出来的能量来维系自身的生命活动,进而支撑整个生态系统。这些微生物完全能够适应古代海洋苛刻的环境条件,是生命起源于海底热液喷口的核心证据。

  介绍

  深海热液俗称“黑烟囱”,是大陆板块与海洋板块之间的火山口,有200多米高,形状与烟囱几乎一模一样,其附近的温度高达400℃。深海热液又可以被称为“热液硫化物”。“热液硫化物”是日益受到国际关注的海底矿藏。 “热液硫化物” 主要出现在2000米水深的大洋中脊和断裂活动带上,是一种含有铜、锌、铅、金、银等多种元素的重要矿产资源。对于它的生成,海洋科学家们经过实地考察后认为:“热液硫化物”是海水侵入海底裂缝,受地壳深处热源加热,溶解地壳内的多种金属化合物,再从洋底喷出的烟雾状的喷发物冷凝而成的,被形象地称为:“黑烟囱”。这些亿万年前生长在海底的“黑烟囱”不仅能喷“金”吐“银”、形成海底矿藏,具有良好的开发远景。而且很可能和生命起源有关,并具有巨大的生物医药价值。

  拓展

  1997年以来,中国大洋协会组织“ 大洋一号” 和 广州海洋地质调查局“ 海洋四号”进行了9个航次的 海底资源调查与科考。最近这次是“大洋一号”于2005年4月2日从青岛启航,执行我国首次环球大洋科考任务,计划在海上工作300天左右,2006年1月回到青岛,主要目的之一是探寻海底热液 硫化物。早在1991年,中国被联合国批准为第五个深海采矿 先驱投资者,承担30万平方公里洋底的探测任务,并最终拥有对矿产资源最丰富的7.5万平方公里海域的优先开采权。   在 红海2000多米深的中央海槽里,当初海洋科学家发现了著名的“热卤水沉积物”,其实就是今天所称的热液硫化物。据初步估算,仅红海中的热液硫化物中就有铁2400万吨、铜106万吨、锌以及伴生的铅、银和金290万吨。

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