△海底热泉附近的旺盛生物聚落(图片来源:美国国家海洋和大气管理局)
由此 , 科学家们提出了一个新的生命起源假说——深海热泉起源说 。
深海热泉是由于海水顺着海底裂隙深入 , 遇到岩浆后携带着大量矿物质返回海面 , 在海底喷出形成或白或黑的烟囱状结构 , 这些被称为“海底黑烟囱”或“白烟囱” 。
这里温度稳定 , 无机物含量丰富 , 不易被原始地球海洋表面的强烈紫外线、频繁的陨石和火山活动所打扰 , 是生命诞生的绝佳地点 。
△海底黑烟囱(图片来源:维基百科)
但是 , 在生命诞生过程中还有许多未解之谜 。 比如:起源的具体过程如何?无机物是怎么变成有机物的?有机物又是怎么变成有机大分子?有机大分子又如何变成生命?刚刚诞生时候的生命形态如何?这些生命以什么作为生命能量的来源?它们又会组成怎样的生态系统?
在深海之中就存在着许多海底热泉 , 深潜器研制成功后 , 能够让我们深入海沟附近的海底或者是大洋中脊的海底 , 近距离研究黑烟囱与黑烟囱附近的现代生态系统 , 这对于解决地球生命起源中的这些未解之谜也可能会有重大帮助 。
△海底热泉分布图 , 黑线即为板块边界(图片来源:维基百科)
此外 , 经过近些年的研究 , 学者们认为 , 在木星的木卫二上也可能存在着海底热泉 , 在火星上也还可能曾经存在过海底热泉 。
如果真的是这样 , 那么 , 我们研究现代的海底热泉 , 可能会对未来研究这些地方是否有生命 , 生命形态如何等问题也会有帮助 。
△木卫二的外层是冰层 , 冰层之下可能就是由液态水组成的海洋了 , 在海洋与地幔接触的地方很可能也存在如地球一般的深海热泉(图片来源:维基百科 , 作者有修改)
比如在最近的深海探测的研究成果中 , 就涉及到了生命起源方面:
我国科学家利用自主研发的光谱探针 , 在深海热液喷口气泡中首次发现了自然环境下的原位超临界二氧化碳 。 这可能类似早期地球水汽界面附近二氧化碳大气层的主要状态 , 它促进了氨基酸和其他有机物的合成、富集和保存 。
这个过程对生命起源至关重要 , 弥补了热液流体中缺少合成氨基酸的关键元素——氮的这个环节 , 解决了早期生命起源于热液假说最致命的问题之一 。
二、探索地球演化
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