如果太陽(yáng)消失,這個(gè)世界會(huì )怎樣?反正太陽(yáng)消失后,宇宙是不會(huì )毀滅的,已經(jīng)消失那么多恒星了,宇宙一樣 好好的,倒霉的是生活在這顆恒星周?chē)纳?strong>①太陽(yáng)終將消失
任何一顆恒星都將面對生命終結的那一刻。
萬(wàn)物生長(cháng)靠太陽(yáng)。太陽(yáng)是地球生命力的源泉,我們每一個(gè)人都在接受太陽(yáng)賜予我們的能量。但是,太陽(yáng)不是永恒的,太陽(yáng)也有其從生到死的演變過(guò)程。幾十億年后,太陽(yáng)將走完它的“一生”。事實(shí)上,科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現了“死亡的恒星”,這也將是太陽(yáng)的最后歸宿。
“死亡的恒星” 恒星是可以發(fā)光發(fā)熱的天體,它們是一個(gè)個(gè)天然的核反應堆,可以把氫、氦等小原子聚合成大原子。在物理學(xué)上,這被稱(chēng)為核聚變反應。恒星在宇宙中不斷燃燒,直到將其外部的氫燃料燒完,這時(shí)恒星就會(huì )演化成為一個(gè)臃腫的紅巨星。紅巨星很不穩定,其外部的物質(zhì)會(huì )不斷地向外擴散,給予內部物質(zhì)一個(gè)巨大的反作用力,令恒星的內核不斷變小,直至紅巨星被分解成兩部分:外部成為一大片星云,內部則演化成體積很小、質(zhì)量很大、亮度很小的白矮星,一部分白矮星最終會(huì )坍縮為黑洞。所以,科學(xué)家也將白矮星稱(chēng)為“死亡的恒星”。
目前,科學(xué)家已經(jīng)觀(guān)測到1000多顆白矮星??茖W(xué)家總結的白矮星星表顯示,銀河系中有488顆白矮星,它們都是離太陽(yáng)不遠的近距天體?,F有的觀(guān)測資料表明,宇宙中大約3%的恒星已經(jīng)變成了白矮星。而科學(xué)家根據理論分析與推算認為,白矮星應占宇宙全部恒星的10%左右。也就是說(shuō),宇宙中每10顆恒星中有1顆已經(jīng)死亡,成為白矮星。
貪婪的宇宙“食肉動(dòng)物” 如果有人說(shuō)有這樣一種機器,它可以把如地球、火星那么大的行星“磨”成粉末,你一定會(huì )說(shuō)這是魔幻電影中的場(chǎng)景。然而,在浩瀚宇宙中的確存在這樣一種奇特的天體,它的確能像粉碎機那樣把像地球這樣的巖石行星“磨”成粉末。它就是白矮星。
白矮星的性質(zhì)接近黑洞,它會(huì )對附近的行星產(chǎn)生巨大的引力。這種力量將徹底瓦解一定距離內的行星,將這些行星撕成碎片。在巨大引力作用下,行星碎片不斷被分解,直至一整顆行星都被白矮星“磨”成粉末,然后飄散在太空中,最終漸漸地被吸引到白矮星的周?chē)?
科學(xué)家最早發(fā)現的白矮星是天狼星伴星,它的體積比地球大不了多少,質(zhì)量卻和太陽(yáng)差不多。它的密度達到每立方米1000萬(wàn)噸左右。根據白矮星的半徑和質(zhì)量,可以算出它的表面重力為地球表面重力的1000萬(wàn)~10億倍。在這樣大的引力下,任何物體都不復存在,全都被“磨”成了納米級的細粉。
有人問(wèn):如果擁有先進(jìn)科技水平的外星人能夠抵御白矮星周?chē)母邷囟诌_其表面,那會(huì )出現什么樣的結局?答案是:無(wú)論這些外星人的科技水平有多么先進(jìn),白矮星周?chē)哌_數千萬(wàn)到數億倍地球重力的引力將把外星人及其乘坐的飛船瞬間“磨”成粉末,然后全部吸附到白矮星中,成為白矮星的一部分。
借助哈勃太空望遠鏡,英國天體物理學(xué)家最近驗證了白矮星是行星“粉碎機”的猜想。他們在4顆白矮星周?chē)l(fā)現了與地球元素構成相似的行星碎片?,F在,這些白矮星就像宇宙中貪婪的食肉動(dòng)物,先把周?chē)男行撬毫?,再把它們“磨”碎,最后“吞食”掉,“吞食”的速度高達每秒1000噸??茖W(xué)家表示,未來(lái)的地球可能也會(huì )像這些行星一樣,遭遇被白矮星撕裂的厄運。
恐怖的太陽(yáng)系末日場(chǎng)景 任何一顆恒星都將面對生命終結的那一刻。毫無(wú)疑問(wèn),那將是一個(gè)真正恐怖的末日場(chǎng)景。據科學(xué)家預測,幾十億年后,我們太陽(yáng)系的太陽(yáng)也將耗盡所有的燃料,演化成一顆臃腫的紅巨星,然后變成白矮星。到那時(shí),地球將被已成為白矮星的太陽(yáng)撕裂并“磨”成粉末。
不過(guò),恐怕沒(méi)有人能活著(zhù)見(jiàn)證地球被撕碎的末日場(chǎng)景,因為據科學(xué)家推測,太陽(yáng)在行將死亡之前可能會(huì )出現突然的爆發(fā),地球上所有的一切都將在太陽(yáng)空前的爆發(fā)中毀滅。樂(lè )觀(guān)一點(diǎn)的推測是,到那時(shí)人類(lèi)科技已經(jīng)相當發(fā)達,足以把人類(lèi)和地球其他生物移居到其他適宜生存的星球,或者把地球搬離現在的位置,人類(lèi)或許可以遠遠地觀(guān)看發(fā)生在太陽(yáng)系內的驚心動(dòng)魄的“末日大戲”(2007年,有科學(xué)家在飛馬座中一顆暗淡的、燃燒成灰燼的恒星附近發(fā)現了一顆巨大的行星,這表明地球或許也能在太陽(yáng)的毀滅過(guò)程中幸存下來(lái))。
就像自然界的其他物體一樣,宇宙中的任何天體都會(huì )經(jīng)歷從誕生到死亡的全過(guò)程。不過(guò),恒星的死亡還是有其特殊性的。從白矮星的演化過(guò)程看,恒星在做“垂死掙扎”時(shí)也能產(chǎn)生巨大的能量,令那些曾經(jīng)圍繞它運轉的行星伙伴成為它的“殉葬品”。其實(shí),不少行星原本最初就是從恒星分解而來(lái)的,它們最終回歸“垂死”的恒星也是天經(jīng)地義的。宇宙間的萬(wàn)事萬(wàn)物都遵循分久必合、合久必分的規律!
圍繞太陽(yáng)運轉的行星都將成為它的“殉葬品”。 一些科學(xué)家一直都在思考:如果太陽(yáng)突然消失了,地球會(huì )怎樣,地球上的生命會(huì )怎樣?當然,這個(gè)問(wèn)題在物理上是不成立的,因為還在太陽(yáng)變成紅巨星之前,地球就已經(jīng)被淘汰出自己在太陽(yáng)系可居住地帶中的位置——增加的溫度和輻射將逐漸蒸干地球海洋,地球將逐漸變回最初的熔融狀態(tài)。不過(guò),這一過(guò)程大約將持續幾千年,地球人利用這個(gè)時(shí)間不斷開(kāi)發(fā)太空技術(shù),或許能夠加寬地球的軌道,讓地球在太陽(yáng)系的其他地方定居下來(lái),從而避免被太陽(yáng)吞噬的厄運。下面就讓我們假設:不管是因為什么極其特殊的原因太陽(yáng)突然消失不見(jiàn)了,比如太陽(yáng)突然被某個(gè)黑洞吞噬了,或被科技發(fā)達到超出我們想象的外星人摧毀了,在這樣一些情況下,太陽(yáng)周?chē)男行牵ó斎话ǖ厍颍?huì )怎樣呢?
游蕩的行星 有科學(xué)家預測說(shuō),如果太陽(yáng)突然消失了,地球以及太陽(yáng)系的其他行星就會(huì )像斷了線(xiàn)的風(fēng)箏一樣,在沒(méi)有牽絆之下繼續飄動(dòng)。然而,風(fēng)箏會(huì )因為受到空氣的阻力很快失去平衡、掉落地上,而宇宙空間是真空,失去太陽(yáng)引力的地球會(huì )筆直地在太空中飄移。
按照牛頓第一定律的論述,任何一個(gè)物體在不受外力的情況下,總是保持靜止狀態(tài)或勻速直線(xiàn)運動(dòng)狀態(tài),直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。如此來(lái)看,如果太陽(yáng)突然消失,地球圍繞太陽(yáng)公轉的動(dòng)力會(huì )消失,此時(shí)地球就會(huì )沿著(zhù)引力突然消失時(shí)的運行方向朝著(zhù)宇宙深處直線(xiàn)運動(dòng)下去,不再做近似橢圓的繞轉運動(dòng)。 此時(shí),太陽(yáng)系內的其他行星也同樣開(kāi)始直線(xiàn)運動(dòng)。由于引力突然消失時(shí)各個(gè)行星的運動(dòng)方向是不一樣的,所以它們也就不可能沿著(zhù)同一方向遠離原來(lái)太陽(yáng)系所在的位置。很快,曾經(jīng)同為太陽(yáng)系內“兄弟姐妹”的八大行星以及其他小行星就會(huì )各奔東西,漸行漸遠。由于它們原本在太陽(yáng)系內的軌道就沒(méi)有交叉點(diǎn),所以在太陽(yáng)突然消失后,它們也不會(huì )相撞。各個(gè)行星有自己的衛星,比如地球的衛星是月球。在太陽(yáng)消失后,地球對月球的引力還是存在的,月球自然和地球不離不棄,和地球一起飄向遠方。
假如太陽(yáng)突然消失,地球、火星、土星等就會(huì )像宇宙中的流浪兒,不知道何時(shí)才能找到自己的歸宿。當然,這樣的流浪并非永遠。它們可能會(huì )遭遇黑洞,被黑洞撕裂并吞下;它們也可能和其他星體相撞而粉身碎骨;還有一種理想的結局,那就是它們找到各自新的家園——被另外的恒星俘獲,成為其他星系中的一員,從而停止漫長(cháng)的流浪生涯,開(kāi)始圍繞著(zhù)新的恒星公轉。
冰凍的地球 假如太陽(yáng)突然消失,地球會(huì )不會(huì )馬上陷入黑暗呢?科學(xué)家預測說(shuō),不會(huì ),因為陽(yáng)光抵達地球需要8.5分鐘的時(shí)間,所以地球面朝太陽(yáng)的那一面將多享受8.5分鐘的光明。然后,地球將陷入一片黑暗,月亮也不會(huì )升起,而且從那以后永遠也不再升起,因為我們之所以能看到月亮,是因為月球可以反射陽(yáng)光。
就算太陽(yáng)突然消失,我們也不會(huì )立即產(chǎn)生“世界末日”般的恐懼感,因為太陽(yáng)的消失不會(huì )帶來(lái)猛烈的自然災害,不會(huì )有地震,不會(huì )有海嘯,甚至不會(huì )有狂風(fēng)驟雨,只是全球將同時(shí)迎來(lái)黑夜,而且是永遠的黑夜。當然,我們所面臨的也并非伸手不見(jiàn)五指的黑夜,因為人類(lèi)的能源系統還沒(méi)有被摧毀,人類(lèi)可以繼續依靠燈光照明。事實(shí)上,沒(méi)有照明也不是致命的,接踵而至的寒冷才是致命的。
沒(méi)有了陽(yáng)光,地球將慢慢冷卻,很快全球就會(huì )進(jìn)入寒冷的冬季。在一星期之內,全球氣溫都會(huì )降到零下18℃。此時(shí),無(wú)論你是在原來(lái)的赤道熱帶地區還是南極冰原,你都會(huì )感到刺骨的寒冷,靠搬家來(lái)躲避寒冷是不可能的。在一年之內,全球氣溫將降至零下38℃。此時(shí),所有的淡水都早已凍結成冰,海水也在逐漸凍結。幾年之后,地球上廣袤深邃的海洋就會(huì )凍成一個(gè)巨大的冰塊。
當地球上所有的水都被凍結之后,地球上現在所有的天氣現象都會(huì )消失:沒(méi)有風(fēng)雨、雪花、云彩、冰雹……降溫的步伐并不會(huì )停止,地球還在不斷地且緩慢地降溫。幾百萬(wàn)年之后,地球表面溫度將降至零下200℃左右,然后不再降低,因為地球有一個(gè)灼熱的地核,當地表散發(fā)的熱量和從地核吸收的熱量相等時(shí),地表溫度就不會(huì )再降了。那時(shí)的地球將極端寒冷,連大氣層都會(huì )被凍得不斷從太空中收縮,最終集中在地表周?chē)鷰装倜椎姆秶鷥?,大氣的密度?huì )變得很大,這也可以減緩地球向外輻射熱量的速度。
當然,地球或許不會(huì )變得那么冷——如果它在此之前能夠找到新的家園,并在新的恒星照耀下暖和起來(lái)。
消失的生命 假如太陽(yáng)突然消失了,地球生命會(huì )怎樣呢?有人想象說(shuō),如果沒(méi)有了太陽(yáng),我們就會(huì )被拋向深空。其實(shí),那是不可能的,因為把我們吸引在地球上的力是地球引力而不是太陽(yáng)引力。所以,就算太陽(yáng)消失,地球依然會(huì )自轉,我們和其他生物以及地球上所有的一切都還會(huì )處在原來(lái)的位置上。
盡管從表面上看,地球此時(shí)沒(méi)有太大的變化,但事實(shí)上生命將面臨最悲慘的命運,因為我們失去了陽(yáng)光。俗話(huà)說(shuō),萬(wàn)物生長(cháng)靠太陽(yáng)。如果突然沒(méi)有了陽(yáng)光,整個(gè)地球生態(tài)系統很快就會(huì )崩潰:首先是各種植物相繼失去,接著(zhù)是依靠植物為生的素食動(dòng)物死去,最后是食肉動(dòng)物死去。按照食物鏈的金字塔,整個(gè)生態(tài)系統將一層一層地相繼消失。
最早死去的動(dòng)物是海洋中的動(dòng)物,因為隨著(zhù)海水不斷冷卻,海洋中的動(dòng)物會(huì )被凍死,并被凍結在碩大的冰塊中,幾百萬(wàn)年內都不會(huì )腐敗。假如人類(lèi)能挺過(guò)幾百萬(wàn)年的冷凍期,屆時(shí)研究海洋冰塊中的這些古生物將成為一門(mén)新的學(xué)科。
陸地上的動(dòng)物不會(huì )像我們想象的那樣很快死去,它們可能會(huì )繼續存活幾年甚至幾十年。首先死去的是冷血動(dòng)物,它們很可能在幾星期之內就全部死亡,或是陷入冬眠狀態(tài)慢慢死去,永遠不再蘇醒過(guò)來(lái)。地球失去陽(yáng)光之后,很快就會(huì )變成一個(gè)“大冰箱”,這也是地球動(dòng)物的最后一根救命稻草——由于地球很快轉冷,我們并不會(huì )聞到尸體腐敗的臭味,植物尤其是那些木本植物會(huì )被“冷藏保鮮”很長(cháng)一段時(shí)間,皮毛較厚的食草動(dòng)物如果能耐住寒冷,至少在幾年內是不愁食物的。
草本植物少則幾天,多則幾個(gè)月就會(huì )死去,而大型樹(shù)木可能存活幾十年。因此,少量以樹(shù)葉為生的動(dòng)物會(huì )繼續存活下去。幾十年后,食草動(dòng)物和絕大多數食肉動(dòng)物死去,地球上到處都是動(dòng)物的尸體。那將是食腐動(dòng)物的“黃金時(shí)代”,它們有吃不完的尸體。然而,這樣的好日子并不長(cháng)久,尸體總有被吃完的那一天,那時(shí)食腐動(dòng)物會(huì )互相殘殺直至全部滅亡。
最后來(lái)說(shuō)說(shuō)人類(lèi),人類(lèi)肯定是太陽(yáng)消失后最后滅絕的地球生命,因為人類(lèi)是智能最高的雜食動(dòng)物??赡芫拖窨苹闷段⒐獬鞘小防锩枋龅哪菢?,只要有足夠的能源,人類(lèi)可以在太陽(yáng)消失后建立一個(gè)自給自足的生態(tài)系統。人類(lèi)將按照地域建立幾個(gè)碩大的封閉的生態(tài)圈,生態(tài)圈外的生物自生自滅,而生態(tài)圈內人類(lèi)不僅可以用自己開(kāi)發(fā)的能源來(lái)照明和取暖,也可以用“人造太陽(yáng)”來(lái)種植糧食、蔬菜、水果等。非常殘酷的是,那時(shí)有限的生態(tài)圈不能容納地球上所有的人,只有少數人(可能全球只有幾千萬(wàn)人)能進(jìn)入生態(tài)圈,大部分人將在生態(tài)圈外等待死亡。
地下深處或許是生命最后的避難場(chǎng)所。 根據英國科學(xué)家的科學(xué)預測模型,當太陽(yáng)變成紅巨星后,地球海洋將被蒸干,大多數地球生命都將死去,唯一幸存下來(lái)的將是地球深處的微生物,它們在那里可能繼續堅持10億年。那么,它們如何能夠不依靠太陽(yáng)而繼續存在?科學(xué)家在南非的發(fā)現也許回答了這個(gè)問(wèn)題。
與世隔絕的生態(tài)系統 2011年,美國科學(xué)家在南非比阿特利克斯金礦1300米深處的積水中發(fā)現了許多奇特的生物,它們長(cháng)有鞭子樣的尾巴,還擁有貪吃的大胃。這些蠕蟲(chóng)終日不見(jiàn)陽(yáng)光,生活在絕對的黑暗中,就像神話(huà)世界里的魔鬼一樣。也正因此,科學(xué)家將它們命名為“魔鬼線(xiàn)蟲(chóng)”或“魔鬼蠕蟲(chóng)”。 在探索南非地底下更深處時(shí),科學(xué)家有了更驚人的發(fā)現。在南非最深的陶托那金礦3600米深處,他們又發(fā)現了一種線(xiàn)蟲(chóng),這是迄今為止發(fā)現的生活在最深處的陸地生物。
對于研究地球生命的科學(xué)家來(lái)說(shuō),這些都是重大事件。人們過(guò)去一直認為,復雜的生物形式不可能生存在地面以下如此深的地方。動(dòng)物生存需要的營(yíng)養和氧氣,在地下幾十米的地方已經(jīng)嚴重缺乏,更不用說(shuō)在1300米深的金礦底下。所以,在20世紀的大部分時(shí)間里,很少有人會(huì )想到地球內部的生命,更何況那些在巖石縫隙的積水中游動(dòng)的線(xiàn)蟲(chóng)和微生物。
而現在,科學(xué)家已經(jīng)知道,地殼深處有一個(gè)與世隔絕的生態(tài)系統,這個(gè)生態(tài)系統違背了我們所熟知的許多生物學(xué)規則。這個(gè)生態(tài)系統中的生物包括:新陳代謝極為緩慢,已經(jīng)生存了數百萬(wàn)年的微生物;不需要從陽(yáng)光中獲取能量的細菌;還有一些終生不需要氧氣也能生存下來(lái)的動(dòng)物。這些奇特生命形式的存在,或許為生命起源和生命未來(lái)進(jìn)化方向的研究打開(kāi)了一個(gè)新的窗口,甚至可以幫助我們揣測地外生命的可能形式。
上世紀80年代,針對美國能源部打算在地下深處封存核廢料,有科學(xué)家指出,如果地底下存在有微生物,就有可能噬食并侵蝕封存材料,導致核廢料泄漏。為了確定是否存在這樣的風(fēng)險,美國能源部在1987年派出研究小組,在南卡羅來(lái)納州的核設施地底下尋找生命存在的跡象。結果,出乎人們的意料,科學(xué)家在地下500米深處真的發(fā)現了細菌和原始單細胞生物。
此后沒(méi)多久,科學(xué)家相繼發(fā)現,地下深處不僅有生命存在,而且還相當普遍。1992年,英國科學(xué)家發(fā)現,日本海的海底沉積層中存在大量生命——在海床底下500米深處的淤泥中,每立方厘米中就生存有1100萬(wàn)個(gè)微生物。
這些發(fā)現意味著(zhù),即使考慮到地球內部熾熱的溫度足以殺死地面4千米以下地方的任何生命,仍然還有許多空間可以容納地球上相當一部分生命,估計占到全世界生物量的1%~10%(具體數字的確定還有待于科學(xué)家對地殼深處的進(jìn)一步探索)。
地下深處有生命存在,這個(gè)結論已無(wú)可置疑。接下來(lái)的問(wèn)題是:在生存環(huán)境貧瘠、嚴酷的地底下,生命是如何生存下來(lái)的?生活在海床底下的微生物,很可能起源于海底,經(jīng)過(guò)幾千年的時(shí)間,它們漸漸被埋在了沉積物底下。除了周?chē)嗤林械纳倭繝I(yíng)養物質(zhì)之外,沒(méi)有任何新的食物來(lái)源,這些微生物很可能在很久以前就一直處于饑餓之中。這些微生物在顯微鏡下形態(tài)怪異,以至于有人懷疑它們并非活生生的生物體,而只是保存良好的早已死亡的細胞而已。
2011年,日本的一個(gè)研究小組在靠近日本的太平洋海床底下220米處的46萬(wàn)年前的沉積物中提取了一些細胞,然后將它們放在標注了穩定的碳和氮同位素的豐富食物培養皿中。兩個(gè)月后,研究人員在3/4的細胞中發(fā)現了同位素的蹤跡,表明這些細胞是活著(zhù)的——盡管無(wú)法從它們的行為上加以判斷。
與丹麥科學(xué)家發(fā)現的地下生態(tài)系統相比,日本科學(xué)家發(fā)現的這些生命形式似乎太過(guò)簡(jiǎn)單。前者在太平洋底的8600萬(wàn)年前~2000萬(wàn)年前這段時(shí)間里堆積起來(lái)的沉積物中發(fā)現了活躍的細菌和古生菌。這些微生物細胞的新陳代謝率極低,表明它們在整個(gè)這段時(shí)期內一直都處于嚴格的“節食”狀態(tài)中。在嚴酷環(huán)境的制約下,這些微生物的群體數量很少,每立方厘米的沉積物中只有1000個(gè)細胞。
在與世隔絕的沉積物小生境中,生物的進(jìn)化也許與我們所知道的完全不同。我們知道,如果沒(méi)有足夠的能量滿(mǎn)足細胞的需求,細胞的分裂行為無(wú)異于自殺。因此,科學(xué)家推斷,生活在遠古沉積物中的微生物需要不斷努力地修復被嚴酷環(huán)境損壞的自身機制,而不像地球表面的其他生物體那樣為繁殖而忙忙碌碌。
如果這些推斷是正確的,那么這些微生物可能就是地球上最古老的生命形式之一,它們從恐龍時(shí)代存活至今。它們在這些環(huán)境中至少存在了幾百萬(wàn)年。
氧并非必不可少
盡管在海底發(fā)現的那些長(cháng)壽微生物很奇特,但與在地球陸地下面發(fā)現的微生物相比,它們還算是比較正常的。例如,生活在南非姆波內格金礦里的一種細菌,竟然以周?chē)鷰r石的放射性衰變礦物質(zhì)為食。
從表面看,地下巖石堆似乎比海洋沉積物更荒涼,發(fā)現生命存在的可能性似乎也更渺茫。這些巖石早在史前時(shí)代就已經(jīng)形成,即使是在遙遠的過(guò)去,也幾乎與有機物質(zhì)無(wú)緣。在這里根本找不到任何食物來(lái)源。然而,一些微生物卻存活了下來(lái)(盡管它們的日子過(guò)得相當的艱難)。那么,它們的生存秘訣是什么呢?答案是:鈾。
原來(lái),鈾元素衰變產(chǎn)生的放射性分裂了水分子,通過(guò)一種叫做射解作用或輻解作用的過(guò)程,釋放出自由氫,然后這些細菌將氫與巖石中的硫酸鹽離子結合在一起,產(chǎn)生足以維持生命的能量。微生物正是以這樣的方式為細胞獲得能量,從而在自然選擇的過(guò)程中脫穎而出,成為不需要從太陽(yáng)吸收任何能量也能生存下來(lái)的特殊的細菌種類(lèi),它們可以完全不依靠光合作用來(lái)獲取能量。
這一系列的發(fā)現大大拓展了地球生命的活動(dòng)范圍。但是,這些地下深淵里的有機體只限于一些簡(jiǎn)單的、單細胞的生命形式:細菌、古生菌,以及稍微高級一點(diǎn)的真菌和阿米巴變形蟲(chóng)。而美國科學(xué)家在南非金礦發(fā)現“魔鬼蠕蟲(chóng)”表明,在地球表面之下幾千米深處,除了微生物,還有其他生物能夠生存下來(lái)。盡管“魔鬼蠕蟲(chóng)”只有1毫米長(cháng),但與地下深處的微生物“居民”相比,它們卻大了幾百倍,并且它們屬于更復雜的生命形式。地殼深處的生物物種之多,遠遠超過(guò)了人們之前所能想象的。
不過(guò),“魔鬼蠕蟲(chóng)”似乎是在“不久”前才來(lái)到金礦地下深處的。研究人員對周?chē)嬖诘乃M(jìn)行同位素檢測后發(fā)現,它們是在大約12000年前才來(lái)到這里的,也許是隨著(zhù)地下水的滲入漸漸來(lái)到地球深處的。重要的是,這些水在與外部大氣層的最后接觸時(shí)還含有氧氣,但這些氧氣總有消耗殆盡的時(shí)候,蠕蟲(chóng)仍然會(huì )死。從進(jìn)化的角度來(lái)看,它們也許只能存在一個(gè)短暫的歷史時(shí)期。
然而,科學(xué)家指出,有些生物在進(jìn)化過(guò)程中經(jīng)受住了這種窒息環(huán)境的考驗,它們長(cháng)期生存了下來(lái)。2010年在地中海海底深處的發(fā)現令人大開(kāi)眼界??茖W(xué)家在地中海海底無(wú)氧高鹽度的沉積物中發(fā)現了三種屬于鎧甲動(dòng)物門(mén)的多細胞生物,它們一直生活在缺氧環(huán)境下。這種只有250微米長(cháng)的小生物長(cháng)有瓶狀的鎧甲,開(kāi)口處延伸出一些亂蓬蓬的觸須,看上去很像死亡的室內植物。 令生物學(xué)家驚嘆不已的還不只是它們奇特的外形。意大利科學(xué)家發(fā)現,與其他生物不同,這種鎧甲動(dòng)物門(mén)生物已經(jīng)進(jìn)化出了一種可以不依賴(lài)于氧氣的獨特的新陳代謝方式。事實(shí)確實(shí)如此,它們的細胞中完全沒(méi)有線(xiàn)粒體,而線(xiàn)粒體則是為其他生物提供生命能量所不可缺少的。事實(shí)上,它們利用了一種叫做氫化酶體的細胞器官從硫化氫中產(chǎn)生身體所需要的能量。
鎧甲動(dòng)物門(mén)生物的發(fā)現表明,氧并非復雜動(dòng)物生命所必不可少的。不過(guò),這種動(dòng)物動(dòng)作遲緩的行為也引起了一些科學(xué)家的疑慮:這些幾乎不活動(dòng)的地下微生物是否根本就是死的?下一步,研究人員希望獲得確鑿的證據,以證明這些生物確實(shí)還活著(zhù)。
最后的避難所
上述發(fā)現,不僅可以讓我們了解地球深處的生命形式,同時(shí)也可以讓我們回望時(shí)光隧道里地球的過(guò)去,探索生命起源之謎。南非金礦里以放射性物質(zhì)為能源的微生物的存在提供了一個(gè)新的視角,即生命在光合作用改變地球面貌之前就已經(jīng)繁榮起來(lái)了。甚至還有人認為,生命本身起源于地下深處。
地球生命出現之時(shí),也是地質(zhì)活動(dòng)激烈的時(shí)候。一些理論認為,早期地球遭到大量隕石撞擊,地球上充滿(mǎn)了大量致命的紫外線(xiàn),生命起源于遠離這些危害的溫暖的隱蔽角落里。海底熱液口被多數人認為是地球生命起源的搖籃。即便地殼深處的巖石縫隙積水塘不是地球生命的發(fā)源地,在地球生命遭受浩劫之時(shí),它們也可能成為地球生命最后的避難所。
盡管地球上的雨林生態(tài)系統、稀樹(shù)大草原生態(tài)系統和珊瑚礁生態(tài)系統都曾是生命繁榮的搖籃,但地球上能夠堅持到最后的,卻是地下深淵的生態(tài)系統。
在陽(yáng)光照射不到的地方
羅馬尼亞南部的地表之下,有一個(gè)叫做莫維拉的神秘地穴,它與世隔絕,并且已經(jīng)存在了幾百萬(wàn)年時(shí)間。但就在這個(gè)終年不見(jiàn)陽(yáng)光的黑暗潮濕的地球角落里,依然有生命存在,在那里生活著(zhù)一些與蝦很相像的甲殼類(lèi)動(dòng)物和蜘蛛,雖然它們的樣子與地面上它們的同類(lèi)很相像,但卻屬于一個(gè)完全不同的生態(tài)系統。
大多數生命都在不同程度上依賴(lài)于太陽(yáng)獲取能量,而莫維拉洞穴生物完全接受不到陽(yáng)光和光合作用的產(chǎn)物。它們不僅生活在一片漆黑中,而且也得不到從巖石縫隙滲漏下來(lái)的地球表面的營(yíng)養物質(zhì)。
地下微生物從周?chē)鷰r石釋放進(jìn)入蓄水層的硫化氫中產(chǎn)生生命所需能量,這些微生物反過(guò)來(lái)成為其他地下生物的食物來(lái)源,從而形成一個(gè)完全不依靠光合作用的地下食物鏈。
海底熱液口也存在著(zhù)類(lèi)似的“化學(xué)合成”過(guò)程,海底地質(zhì)活動(dòng)釋放出巖石中的礦物質(zhì),在熱液口周?chē)纬梢粋€(gè)生機勃勃的生物圈。莫維拉洞穴的發(fā)現表明,類(lèi)似的機制并不僅限于海洋深處,在我們腳下數百千米的地殼之下,同樣的機制也促使產(chǎn)生了復雜的生態(tài)系統。