地下2800米沒有氧氣,卻有生物存活,地殼內到底有多少生物?

2020-12-15 深視界

地球是我們人類共同的家園,然而我們人類對地球上的生命認識只停留在表面,極為膚淺,遠遠不如我們對海洋、大氣甚至是宇宙的認識。因為深層地下是人類沒有去過的地方堪稱「黑暗世界」,地殼把地球包裹的很嚴密,讓我們人類無從下手,探索地球內部——地殼是極其困難的事情,那麼有人不禁會問道:「地殼深處,是否又會存在生命呢?」

圖為地殼層次圖

探索地殼深處:死寂「黑暗世界」,充滿各種奇特生命

在浩瀚無邊的宇宙中,地球是一顆與眾不同的星球,因為在這顆蔚藍色星球中孕育出很多生命。自從地球上有了人類的誕生,探索地球一直都是人類前進的目標。地球表面能夠孕育出不計其數的生命,那麼在地球深處,也就是地殼中,是否也會孕育出生命呢?

在歷史中,關於探索這個問題,前蘇聯還制定了「挖地心」計劃,希望通過某些機械工具挖到地球深處,探索內部是否會有生命的存在,然而這個計劃在進行到一半時,就被迫終止。原因很簡單,一來深挖地殼施工設施有限,深入挖掘難上加難,而且整個工程耗資巨大,蘇聯在實施這套計劃中途不得不停止,不過相關科研團隊,對地球有了新的認識。因為在挖掘地下深處時,蘇聯科研人員發現地殼深處確實有生命存在,這些生命只是一些微生物。

圖為蘇聯地心計劃

隨著科技的發展,人類逐漸有了探索「死寂黑暗世界」的能力,如果參照地球的生態圈,我們很難想像到在地球深處幾千米甚至幾萬米之下,竟然會有生命存在。地下深處長期處於黑暗,不但沒有陽光照射,而且還充斥著高溫高壓沒有氧氣,這些生命體是靠什麼生存的呢?科學家們對不同深度的地下抽了很多地下水,通過研究後,驚奇地發現在地殼深處還有一個「黑暗生物圈」,裡面具有各種奇特生命,令我們大開眼界。

舉個例子,在非洲地區有一個叫「姆波內格」的礦區,整個礦區已經勘探到地下2800米深處,整個地下環境是常年高溫,就連地下水溫也在平均60多攝氏度,由於長期沒有陽光照射,沒有氧氣,這裡的壓強極其大,但科學家卻在這裡發現一種非常有趣的生命體,這個生命體就是金礦菌。

1、地下奇特的生命體金礦菌,主要靠什麼生存呢?

「金礦菌」是一種微生物,是細菌家族成員,長期處於與世隔絕的狀態,與地球中其他任何生命體都是「老死不相往來」,換句話說這種細菌體是獨立存在的。不像我們人類吃穿住行都密切相關,外出少不了交通工具,吃飯少不了餐具等等,金礦菌所有的東西都是由自給自足實現的。它能夠在極端惡劣的生存環境下獨立生存,即便地下深處的溫度已經達到了六十多攝氏度,沒有光線和氧氣,對於金礦菌來說也是無所謂,依舊可以在惡劣的環境下生存。那麼金礦菌靠什麼獲取能量呢?

要知道在地球中所有生命的本質過程都是通過能量轉換完成的,而且地球生命的能量轉換基本方式分為兩種,其中一種是光合作用,比如植物還有一些藻類包括有些細菌,通過二氧化碳轉化為碳水化合物最後釋放出氧氣,這個能量轉化的過程是化學能,還有一種能量轉換方式是有機物化學能轉換,這些都是地球生物賴以生存的根本。而金礦菌既不是光合作用,也不是利用有機物化學能,它是通過第三方能量進行轉換。換句話說,金礦菌它主要是利用輻射分解礦石後產生的硫和水,直接吸收硫和水產生的硫酸鹽和過氧化氫,在吸收過程中慢慢的就產生了賴以生存的能量,金礦菌利用這些小分子相互反應產生的能量,合成有機物,相關科學家認為,這種微生物可以在火星中生存。

圖為金礦菌

2、如果把金礦菌放在地球表面又是否能夠長期生存呢?

在充滿陽光和氧氣的空間內,金礦菌是無法生存的。因為我們在前面提到金礦菌屬於另類生物,它的生存完全是一種與世隔絕的狀態。科學家們把這種生物稱為「無機自養」生物。這就好比魚兒生存離不開水,我們人類生活在地球中需要不斷呼吸,吸取氧氣才可以生存,維持我們的生命。那魚兒在水中,就是靠吸取水中的溶解氧才可以生存。它們也需要呼吸,需要新陳代謝。如果我們非要把魚兒放在陸地上飼養,離開水的魚兒短短幾分鐘之內就會必死無疑,因為水資源是魚兒生存的根本條件,同樣道理,對於金礦菌來說它們的生存根本條件是深層地下中的「與世隔絕」。

在地殼深處,到底存在多少種生物呢?

如果說「無機自養」生物金礦菌能夠在地殼深處長期生存,那麼一定還會有其他微生物。按照碳基生物的構成,沒有陽光和氧氣,微生物在地殼中可以長期依靠於礦物質生存,比如二氧化硫等等,研究表明地球深度每增加一千米,溫度就會上升20-30攝氏度。而地下微生物可以利用高溫產生的放射能獲取更多的能量。我們都知道地球表面大部分是海洋約佔近70%左右,平均深度近4000米左右,而陸地生物圈的深度只有在一百米內的厚度,以此來估算,地下5000米以上就有微生物存在的環境,地下微生物的總重量約佔近240億噸左右。換句話說這相當於地球上人類總質量近四億噸。由此可見,地殼中的死寂黑暗世界存在的生物圈是非常龐大的,超乎了我們的人類想像。

在死寂黑暗世界中生存的生物,極限耐熱溫度是多少度?

地球深度不斷增加,溫度就會不斷上升,有人不禁會問道:「地下的微生物難道不怕高溫嗎?」其實並不是,在目前已知的生物中,最耐熱的生物能夠在近121攝氏度的溫度中正常生存,科學家們把這種生物稱為「菌株121」。

菌株121被稱為「地球耐高溫之王」,這種菌株在100攝氏度的高溫中生長速度和繁殖速度都是最快的。這種細菌具有超強的生存能力,即便是人類用100攝氏度的熱水煮沸,也無法將其滅活,所以這種細菌也稱為超級細菌。超級細菌是非常可怕的,打個比方雖然現代社會人類已經進入了「抗生素的時代」,但是在長期亂用抗生素中,一些超級細菌就會產生抗體,不耐藥(無藥可救)從汙染的地下水和土壤侵入到動物、人類的身體中,傳播速度越來越快,後果不堪設想。

圖為「菌株121」

科學家們把菌株121稱為「極端生物」,這種極端微生物是能夠在極端環境中進行繁衍生存的。比如在眾多極端微生物中有耐高溫的菌株121,還有耐輻射的奇異球菌可以承受最強輻射,以及耐酸的微生物,它們耐酸度很強。

我們人類吃五穀雜糧難免會有生病的情況,那麼極端微生物一直都很強大嗎?它們沒有出現過受損的情況呢?其實不得不說,這些極端微生物具有超強武藝,猶如八仙過海,各顯神通,它們有自己鐵打的金鐘罩,不管生存環境多麼惡劣,它們能夠頑強的生存下去,即便是基因受損,它們也會「術業有專攻」,各自進行自我療傷修復基因。總之在地殼中存在著各種各樣的極端微生物,它們的數量和繁殖速度會隨著生存環境的改變而改變。目前,隨著地球內部深度的增加,我們人類了解程度就會越少,因為受到科技的限制,目前我們還無法大規模勘探地球內部,去探索更多的微生物。

地球內部是否還存在另一個文明?有沒有演化高等生命?

在很多科幻片中,我們看到過關於蜥蜴人的存在,半人半獸的蜥蜴人高達兩米,紅眼綠鱗遍布全身,跟我們人類似乎是一樣,可以直立行走。而且它們經常會在地下出沒,那麼地球內部深處是否又會存在蜥蜴人這種高等生命物種呢?蜥蜴人之謎是當今世界四大未解生物之謎其中之一,就目前科學家探索研究表明,高等生命的生存必要條件是充足的陽光、水資源和氧氣。而地殼深處「死寂黑暗世界」是沒有光線的,長期處於黑暗,而且壓強很大,沒有氧氣,在這種極其惡劣的生存條件下,幾乎不可能演化高等生命,也不會存在另一個文明。

總體來說,地殼中存在各式各樣的微生物,根據目前現有的科學技術,人類可以找到微生物的最大深度是地下5000米,這是地球上最大的微生物群之一,它對人類能夠帶來哪些影響,我們是無法估量的。但是這些龐大微生物群是不需要裸露在地表中的,因為對它們來說,長期生存在死寂黑暗世界的地殼中才是最好的選擇。地球內部的世界充滿了許多奧秘,埋藏在地殼中的生命離我們很遙遠,相信在不久的將來,科技更加發達後,我們會找到更多未知的地殼生命物種。

相關焦點

  • 人類是地球最強生物?你錯了,還有一種生物比我們更多,更強!
    也就是說,人類可以自稱地表最強,但是不能說是全地球最強物種因為還有一些生物「稱霸」著地下世界。目前,無論是天上飛的,地上跑的,海裡遊的,都是依靠太陽才能生存的。那在那些黑暗、沒有氧氣的地方應該沒有什麼生命能夠存活吧。如果你要這樣想,那你就錯了。因為有科學家研究表明,在地下深處有大量的生命存活。科學家們稱它們為「地下生物圈。」
  • 地下生物圈被發現,物種數之不盡,地球內部竟然真有生命!
    地球在整個宇宙中顯得格外特殊,它擁有適宜的環境,提供大量的資源,正因為有了這些,人類才能健康無恙的成長。地球孕育了無數的生命,如果不是地球,人類早已不復存在。很多人對地球從未停止探索,甚至有人提出不少的困惑,既然地球表面能孕育出生命,那麼內部到底有沒有生命的存在呢?
  • 氧氣是生命之源,存活不需要氧氣?古老地球有多神奇?
    帶著憧憬人類邁出了地球,成功地看見地球的真面目,也看清了外太空的真面目,沒有氧氣,就沒有辦法存活,這是現代人類一貫的思維,在古老地球中沒有氧氣,生物是如何存活的?從遙遠的外太空看向地球,給人的第一印象就是「水球」,地球71%是海洋,陸地僅有29%,大致上呈現的是藍色,但實際上地球還是一個比較多彩的星球!
  • 地球上有人類活動的最深處,有一種奇特的生物
    人類是生活在地表上的生物,很少也很難去到地球深處。目前人類能夠活動的最深處,是南非Mponeng金礦內部,位於地面下4000米深度。在那裡永遠見不到陽光,溫度非常高,約有60℃,人類進入之前,也沒有氧氣,但在這樣一個環境下,竟然存在一種生物,孤獨的生活在那裡,達到了幾百萬年。
  • 深海一萬米到底有多什麼?科學家:海底的生物足夠嚇退人類
    目前,探索海洋的愛好者們對於馬裡亞納海溝有著濃厚的興趣,要知道,這個海溝有著11034米的深度,而這並不代表佔據地球表面70%的海洋的深度,而且,人類目前為止也無法探尋到海洋的深度到底有多少。用最直觀的數據來感受這其中的艱難:在海水中,每下潛10米相當於增加一個標準大氣壓,普通人體只能承受3個大氣壓,可想而知,潛入萬米海底到底意味著多大的難度。
  • 中國這裡號稱生物的「諾亞方舟」,到底有沒有野人?
    未解之謎 神農架到底有沒有野人?這大概是所有人都好奇的問題。其中發育有大量的疊層石,主要由藍藻活動形成。而藍藻,正是地球上最早產生氧氣的生物,它們用幾十億年的「努力」使地球含氧量上升,為生命的孕育提供了基礎。疊層石,正是這一偉大過程的見證。
  • 生命存活一定需要氧氣麼?或許太陽中也有生物,體溫高達幾萬度!
    如今的科技是越來越發達,探索宇宙中的其他星球也成為人類追求的新目標,人類一直都是未雨綢繆,正如一些科幻片,如果有一天人類遇到環境汙染導致的全球變暖、火山爆發、地震等等自然生態災難,就不得不重新找到新的宜居星球。茫茫宇宙中找到既有充足的氧氣,又有足夠的水源保障人類能生存下去的星球,是一件多麼困難的事情。很多網友不禁會問道:「生命的存活,一定需要氧氣嗎?」
  • 生物存活不依靠氧氣!地球出現大量氧氣之前,是一個怎樣的世界?
    氧氣是地球萬物維持生命的根本所在,但你知道嗎?對於26億年前的生物來講,氧氣的出現反而變成了它們的災難。在那時地球大氣中的主要氣體為甲烷,是由大量的單細胞生物通過新陳代謝所釋放出來的但直到藻類生物的大量出現,世界就開始發生了變化。與甲烷生物不同,藻類生物的吸收光能用二氧化碳和水轉化為能量,釋放出來的氧氣,氧氣在當時就如同有毒的廢氣一般,開始「汙染地球」,這使加完生物無法適應,久而久之,甲烷也被氧化,大氣中的含氧量開始大量增加,最終甲烷生物走向滅絕。
  • 講座|世界上到底有多少種生物?
    大鴇的雄鳥(左)和雌鳥(右)為「萬物」命名:地球上到底有多少物種?古人沒有系統的命名和歸納,對周圍物種的認識也常常停留在表面。系統的命名和歸納要追溯到西方18世紀,也即卡爾·馮·林奈(註:1707-1778,瑞典生物學家)的時期。
  • 重達40萬公斤,存活2500年,巨大生物正潛伏在美國密西根州地下
    來源:趣味探索說起來大家可能不太信,一個重量超過40萬公斤的生物正潛伏在美國密西根州地下。它已經在地球上存活了2500年,佔地約0.75平方公裡,相當於140個美式橄欖球場。科學家稱:這個生物還在繼續生長,體積和質量還在進一步變大。
  • 科學家發現,地球內部存在一個「黑暗生態系統」,有大量生物存活
    既然存在昆蟲和蚯蚓這樣的分解者,就會有更高等的捕食者出現,「鼴鼠」就是地下生態圈中的捕食者,大部分鼴鼠視覺退化,進化出了更加靈敏的嗅覺,這也是多數地下生物的共同特徵,因為地底深處缺乏陽光,視覺反而是累贅。
  • 48年後,終於知道蘇聯在地球挖萬米深洞後為何停止,地下竟有生物
    20世紀60年代,美國在航空航天領域與蘇聯展開了激烈的競爭,然而對於地下探索卻沒有多少公開消息。地球內部有什麼?有沒有生物?地球的確切年齡是多少?內部結構是什麼樣的?有沒有證據支持大陸漂移假說?這些問題那時都是無法回答的。1956年,沃爾特·曼科作為美國地球科學集團的一員,首先提出了一個口號:去地幔!
  • 生物圈的範圍有沒有你想想的那麼大?
    生物圈的範圍人教版高中生物教材在必修一從生物圈到細胞只是提了下生物圈,必修三生態系統的結構也只是給出了生物圈的概念:「地球上的全部生物及其無機環境的總和,構成地球上最大的生態系統——生物圈( biosphere )」那麼生物圈的範圍到底多大?包括整個地球嗎?
  • 斯諾登爆出地心人,智慧生物存在於地表下,到底有多大的可能性?
    》從古到今,對於地下人的傳說,就沒有斷絕過。有人說是外星人,有人說是一種新生的物種。現代的地質學表明,地表之下確實有巨大的空洞。但是這些空洞大部分都只集中在地殼之內。由於地幔是液體巖漿,而且具有極高的溫度,所以不可能有生命存在的空間。
  • 有沒有躲過地球五次大滅絕的生物?
    從地球誕生之初,地球上的環境不知道發生過多少次變化,其中有些變化對生命來說是滅頂之災。 以氧氣為例,在生命出現的最初幾億年前,地球上游離氧並不多,大多數是和其他物質發生了氧化反應,所以空氣中的氧氣非常少。 在當時,生物主要採用無氧方式生存,以至於當空氣中氧氣含量越來越高時,一大批無法適應有氧環境的生物滅絕了。
  • 地下生態圈是海洋的2倍,生物總量超過地表,讓科學家大開眼界
    在很多人的認知裡,地球的生命以陸地生物最為豐富,其次是海洋,很少有人會去探討地下生命。在人們的認知裡,地下生命雖然也有,但是相對於地面和海洋的生物來說,是微不足道的,事實真是如此嗎?看來,人類對地球的認知還遠遠不夠,地下生態圈的發現或將改變人類對生命的重新認知。不過,地下世界的生物和地面,海洋生物還是有著明顯的差別,由於地下世界見不到陽光,也沒有豐富的氧氣供應,因此科學家發現地下生物,大部分都是厭氧生物。比如科學家在地下生物圈發現的一種微生物,就是依靠氫氣為能量來源,這和地表生物完全兩種生命形式。
  • 有沒有可能某外星人不需要氧氣也可以存活?
    早在25億年前,地球上幾乎沒有氧氣,也沒有動植物,唯一的生命就是微生物,比如細菌,這些細菌不需要氧氣就能新陳代謝。之後地球上經歷了一次大爆發,導致地球上一切生命都變了。先是大規模出現藍藻細菌,他們可以進行光合作用,於是地球上的氧氣含量開始慢慢上升,那些不需要氧氣的微生物很快死亡。
  • 「雪球地球」時期的生物是如何存活的?
    即使後來出現了多細胞生物,也都是些極為簡單的基本生物,只會從海水中過濾養分、或者以微生物為食。這些早期生物尚未發育出眼睛、腿、下頜或爪子,因為在一個沒有天敵的世界裡,它們並不需要這些。寒武紀大爆發是地球歷史上的一大轉折點,期間形成了大量大型複雜生物。但在寒武紀大爆發之後,情況很快就發生了改變。
  • 馬裡亞納11km海溝竟然深入地心,其中有讓人類害怕的生物?
    其實現在沒有過多的研究,但也能夠說明一個問題,馬裡亞納海溝確實比較深,升到能夠裝得下日本,那麼這個海溝底部下面又是什麼東西呢?那麼他會一直縱向加深,到底會不會伸到地心深處呢?其實地球的內部結構一共分為三個,分別是地核,地幔和地殼。根據維基百科的數據來看,地殼的平均厚度是17千米左右,那麼馬裡亞納海溝最深處則是11千米相差數值約有6千米,因此馬裡亞納海溝到地殼最深處其實是差得很遠的,暫時是無法到達地心的同時,我們所演的地心實際上應該是到了地幔的厚度,那麼地幔現有數據大約為2800千米。
  • 氧氣就是靈氣,越多越好?有兩次生物大滅絕就發生在富氧時代
    大氧化事件地球上本來沒有游離的氧氣,有了生物才有了游離氧。因此,與一般人想的有氧氣才有生命不同,氧氣是生物的產物。最原始的生命:古細菌古細菌不是古代的細菌,而是一個獨立的生物類群,與細菌所屬的原核生物域,動物、植物所屬的真核生物域並列,是生物的三大域之一,叫古核生物域。「域」是最大的生物分類單位。藍藻產生的氧氣最初並沒有導致大氣中游離氧的增多。