眾所周知,絕大多數(shù)的地球生物都難以在極端環(huán)境下生存,比如高溫和極寒,不過(guò)自然界何其廣闊,在許多地方還是存在一些神奇的例外,比如可以將火山當(dāng)作游泳池動(dòng)物,而存在這一現(xiàn)象的原因就連科學(xué)家也百思不得其解。
生活在火山的神奇物種
其實(shí)火山本身也是大自然中的奇景之一,它主要是地底的巖漿在地殼運(yùn)動(dòng)的作用下向外噴發(fā)所形成,而這些融化的巖漿通常溫度極高,是多數(shù)生物避之不及的“禁地”,但是有一種動(dòng)物對(duì)于這種高溫環(huán)境卻十分享受。
它就是龐貝蠕蟲(chóng),這種動(dòng)物主要生活在海底火山附近,通體毛絨絨,屬于一種軟體動(dòng)物,可以在高溫環(huán)境下生存繁衍,被稱作是地球上最耐高溫的物種。
龐貝蠕蟲(chóng)大多聚集于地殼活動(dòng)帶的位置,活動(dòng)帶周邊常常伴隨著許多海底火山口,而這里的高溫溫泉帶可以說(shuō)是它們的溫床。
要知道,高溫溫泉帶的溫度可高達(dá)400度,能夠在這樣的環(huán)境中生存下去,也的確是生物界的奇跡了。
龐貝蠕蟲(chóng)是怎樣形成的?
火山并非只有人們可以在地表上看到的一種,還有一些主要分布于太平洋底部,有科學(xué)家在生命起源于海洋的認(rèn)知下,指出之所以龐貝蠕蟲(chóng)能夠出現(xiàn)在火山這樣的地方并且生存下去,是因?yàn)樵诟邷睾透邏旱淖饔孟驴梢該]發(fā)出火山氣體。
例如常見(jiàn)的二氧化碳與一氧化碳,于是在經(jīng)過(guò)與巖漿礦物的反應(yīng)后催生出這些有機(jī)物。
科學(xué)家們通過(guò)對(duì)進(jìn)化生物學(xué)以及比較基因組的分析,將細(xì)菌域及真核生物帶有的基因組中含有的保守序列及差異序列作出比較,搭建出一個(gè)生命之樹(shù)。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),古菌是一種處于真核生物與原核細(xì)菌間的特殊生命形式,并且它可以生存在極端高溫或是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的地方。
而由火山噴發(fā)而出的巖漿外圍,如果遇到了溫度較低的海水,將會(huì)慢慢開(kāi)始凝固,同時(shí)在高熱與氣體噴射的過(guò)程中,也會(huì)受到低溫的作用,使溫度不斷上升,最終形成可見(jiàn)的海底煙囪。
隨后有研究學(xué)者在海底煙囪的附近看到了大量分布的古菌,事實(shí)上海底煙囪可以分為兩種,一種是白煙囪,它的溫度通常在100度到300度之間,其構(gòu)成成分為硫酸鹽礦物與二氧化硅;
另一種是黑煙囪,它的溫度則是在300度到400度之間,主要成分是磁黃鐵礦、黃鐵礦以及閃鋅礦,另外還有一種鐵的硫化物,尤其呈現(xiàn)出的顏色較暗,因而堆積以后會(huì)逐漸變?yōu)楹谏?/p>
黑煙囪是19世界末期被發(fā)現(xiàn)的,當(dāng)時(shí)來(lái)自美國(guó)的阿爾文號(hào)深海潛艇在潛入的過(guò)程中偶然間發(fā)現(xiàn)了它,并且還在周邊位置找到了其他生命群落,例如蠕蟲(chóng)和蟹類。
這一發(fā)現(xiàn)引起了眾多科學(xué)家的廣泛關(guān)注,因?yàn)槌烁邷嘏c高壓的特殊環(huán)境,海底深處中的水也帶有很多有害物質(zhì),比如硫、水銀等,它們都帶有非常強(qiáng)的毒性以及酸性。
其中龐貝蠕蟲(chóng)最為引人注目,它是直接扎根于煙囪石柱表面的生物,生活在一個(gè)類似于細(xì)長(zhǎng)管子的地方,平時(shí)都會(huì)選擇將自己的身軀埋在管子內(nèi)部,但是也會(huì)露出一部分,由于是紅白相間的艷麗顏色,也很容易被關(guān)注到。
一開(kāi)始的時(shí)候科學(xué)家并不認(rèn)為它是一種生物,可是不久后便拍攝到了龐貝蠕蟲(chóng)慢慢爬出并在四周游蕩的畫面。
據(jù)觀察了解,龐貝蠕蟲(chóng)的身長(zhǎng)大概在6-8厘米左右,身上的主要顏色是紅色,游蕩的地方幾乎都屬于高溫領(lǐng)域,溫度可達(dá)100度以上,如果是其他生物在這種環(huán)境下,或許已經(jīng)被煮熟,但是它們卻非常悠哉地游動(dòng)著。
為了解開(kāi)這一謎團(tuán),1995年,美國(guó)又一次將阿爾文號(hào)送入大海,想要探測(cè)出龐貝蠕蟲(chóng)周邊生活的具體溫度。
經(jīng)過(guò)特制溫度計(jì)的精細(xì)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)它們生活的管底溫度介于62度到74度之間,最高的地方達(dá)到了81度。而管口位置的溫度則是在20度到24度之間,因此它的家足有40度到50度左右的溫差。
那么為什么龐貝蠕蟲(chóng)這樣耐受高溫呢?科學(xué)家對(duì)此展開(kāi)過(guò)多次探索研究,甚至曾嘗試捕捉幾只帶到實(shí)驗(yàn)室完成深度研究,但是最后發(fā)現(xiàn)龐貝蠕蟲(chóng)不能離開(kāi)海水,大多數(shù)在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前就死了,其原因科學(xué)家也解釋不了。
關(guān)于龐貝蠕蟲(chóng)的猜測(cè)
科學(xué)家對(duì)此擬定出了兩種猜測(cè),第一種是因?yàn)辇嬝惾湎x(chóng)中帶有的膠原蛋白,第二種是由于它們所生活的管子或是身上長(zhǎng)出的毛發(fā)所帶來(lái)的影響。
經(jīng)過(guò)縝密的測(cè)量,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)龐貝蠕蟲(chóng)含有的膠原蛋白量或許是它耐高溫的主要原因,因?yàn)檫@種膠原蛋白能夠在高溫的環(huán)境下依舊穩(wěn)定。
同時(shí)它身上的毛發(fā)在某種程度上相當(dāng)于“隔熱服”,能夠發(fā)揮保護(hù)軀體的作用,并且毛發(fā)也屬于與蟲(chóng)體共生的細(xì)菌。
該細(xì)菌一般分布于龐貝蠕蟲(chóng)背后的位置,龐貝蠕蟲(chóng)可以利用細(xì)菌的分泌物完成自我保護(hù)的過(guò)程,不但能夠幫助自己隔絕高溫,同時(shí)能夠?qū)⒑5谉焽柚苓厧в械挠卸疚镔|(zhì)進(jìn)行過(guò)濾。
相對(duì)應(yīng)地,龐貝蠕蟲(chóng)也會(huì)為細(xì)菌帶來(lái)生存必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),從而確保細(xì)菌生活周邊的水分始終處于充足狀態(tài)。
結(jié)語(yǔ):
不難看出,自然界處處充滿著神奇,即便是在火山這樣高溫的環(huán)境下,依舊有生物能夠自在的生活著,大自然中還有許多人類未知的領(lǐng)域等待我們?nèi)ヌ剿鳎嘈烹S著時(shí)代的發(fā)展和科技水平的進(jìn)步,那些困惑我們問(wèn)題的答案也終將找到答案。
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