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在地球上的生命体都离不开水和阳光吗?

zhao_admin11个月前 (07-03)地理课件61

感谢头条悟空问答的邀请!对于在地球上的生命体都离不开水和阳光吗之话题,我个人观点认为,是的。为什么会这样说呢?因为,一方面,地球上的生命体是离不开液态水的,所有生物体内部各项功能细胞组织的生命作功活动,都必须要在液态水的有氧环境中才能顺利进行,液态水中的氧元素能激发出人体细胞群体的持续活力。

常态下,植物体内的液态水比例约为二分之一,动物体内的液态水比例约为三分之二,动植物体内的液态水一旦小于上述比例的范畴,会对生命体的生存产生极大的威胁影响,当此现象发生严重时,生物体就会因失水而走向死亡现象。所以说,地球上的生命体永远离不开液态水作为生存要素。二方面,地球上的生命体是离不开阳光普照的,

地球上如果没有阳光普照,就不会有地球目前形成的自然环境存在,就不会有稳定液态水体(海洋)的存在,就不会有生物圈的持续诞生与进化生存现象,就不会有植物的光合作用,就不会有动物的食物来源,就不会有我们人类今天的存在,地球上所有的一切都会成为泡影。由此可见,地球上的生命体永远离不阳光普照作为生存要素。不知这样的回答是否准确?!如读者阅后觉得我说的对,希给个点赞并关注我,欢迎大家加入相关讨论或发表己见。宇明于东莞市。(注:原创作品,抄袭必究。)

首先阳光并不是地球生命的必需,那是光合作用进化出来之后的事,但水的重要性很可能是无法替代的。的确,别的外星物种可以不需要阳光就能生存。其实,就算在地球上也依然有众多生命,并不依赖阳光生存,我当然不是说那些吃植物的动物,因为它们也算间接地依赖阳光来生存。我说的是,真正不依赖太阳生存的生命,即便太阳被遮蔽甚至突然消失,只要地球还在,它们就会继续存活,让我们来认识下这些奇妙的生命吧。

海底黑烟囱附近的奇妙生命世界,揭示地球生命起源的秘密。

图示:科学家在海底黑烟囱附近发现了非常复杂的生命世界。

海底黑烟囱是什么?

海底黑烟囱是指海底的热液喷口,它们通常分布在火山活动的地方,大多呆在地球地质活动活跃的海底,比如大洋中脊。在东太平洋海隆和大西洋中脊,是两个构造板块分化和形成新地壳的地方,存在着大量热液喷口。

图示:大洋中脊与黑烟囱分布图,可以发现两者相当吻合。

海底之所以能形成热液喷口,不仅因为地球上存在大量水,还因为水可以渗入地壳,被加热之后就会寻找比较大的缝隙喷涌而出,并且在喷出时还带着大量的矿物质,这是水最重要的性质之一。作为重要的溶剂,将化学物质溶解在其中。

图示:海底热热喷口形成原理

由于海底热液喷口所在的深度,海水的平均温度大约只有 2°c,但是喷口附近的的温度从 60°c到 464°c不等(之所以能超过100°c,是因为这里的压力很大,就像家里的高压锅,可以将水的沸点升高到120度。),于是热液喷口会大致形成圆柱形的结构,类似人类修的烟囱,故此得名海底黑烟囱。

图示:海底黑烟囱和生活在周围的巨型管虫

烟囱的形成,是因为热水溶解矿物质的能力远远高于冷水,当过热的饱含矿物质的海水从地壳中涌出,并像四周扩散接触到低温海水后,矿物质就从热水中沉淀出来形成颗粒,开始堆积,目前发现的最高的黑烟囱有高达60米的,不过黑烟囱的结构并不结实,太高的黑烟囱很容易断裂。

图示:当蓝色的海水渗入地壳之下,被加热同时将地壳岩石中的众多的化学物质溶解后,从裂缝中喷出。

比如深海的其它区域,海底热液喷口常发现一些复杂的生物群落,包括巨型管虫、虾、葡萄蟹、海螺、贻贝等复杂动物,可是它们靠什么食物生存呢?这样的生物群落,当然不可能由阳光所驱动,因为海底热液喷口,远离阳光,它们也不依靠海面上掉落的食物残渣生存。研究发现,它们依赖的是热液喷口的海水中所含的复杂化学物质来驱动的,这些化学物质包括氢气、硫化氢等可以支持化能自养的古菌生存,而其它复杂生命则利用这些古菌所产生的化学物质如葡萄糖来生存。

图示:绿色植物的光合作用的基础产物是葡萄糖和氧气。而在海底热液喷口,化能自养的古菌,可以利用二氧化碳、水和硫化氢,形成葡萄糖和硫酸,只要有葡萄糖,就能支持更复杂的生命生存下去。

总的来说,溶解在喷口流体中的化学物质在古菌的作用下,足以驱动非常复杂的生物群落。而探索外星生命的科学家相信,类似地球的活跃热液喷口也很可能存在于木星的卫星欧罗巴和土星的卫星土卫二上,因为在它们厚厚的冰层之下,存在着液态水,这说明它们的地核的温度不低,这主要是来自于木星和土星对它们的卫星施加的巨大的潮汐力。

图示:木星的卫星欧罗巴的冰层裂缝中在喷水汽,这给寻找地外生命的科学家极大的刺激,因为这意味着在地下水世界中,也可能存在如地球黑烟囱这样的生命世界。生命的确是可以不依赖阳光就诞生并维持的。

生命对水的依赖是因为水是最重要的化学溶剂。生命依赖物质和能量才能生存,海底热烟囱附近的生命可以不依赖太阳,是因为它们不需要利用太阳的能量,而是依靠热泉提供能量,所以太阳是可以被代替的。只要您有别的能量源泉就可以,就像变形金刚争抢的宇宙魔方,那就是一种奇妙的能源装置。

但是,水对生命的重要性是无论怎么强调都不过分的,因为没有水这种溶剂,那么许多化学反应要么无法发生,要么发生的速度将极其缓慢,而生命依赖的物质,来源于化学反应。至少在生命的开端这是必然的,至于未来我们能否摆脱对水的依赖,这取决于人工智能的发展道路究竟是什么。

除了水之外,也有科幻小说作家想像过基于液态氨的生命,液氨也可以成为溶剂,但是这意味着温度非常低,低到零下摄氏33.5度,而温度越低化学反应速度越慢。当然,只要时间足够漫长,也不是不可能诞生一种基于液氨的生命形式,但在我们看来,它们的生命就像暂停了一样,温度每升高10K,化学反应速度就增加2~4倍。这意味着我们体内的化学反应速度是这类生命的2^6(64)~4^6(4096)倍,我们的一秒钟,相当于它们的一分钟到一个多小时呢!

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