新聞分析:古海底「黑煙囪」緣何引起關注

2021-01-21 搜狐網
新聞分析：古海底「黑煙囪」緣何引起關注
NEWS.SOHU.COM　　2003年02月23日17:57　　人民網
　　我國科學家日前在世界上首次發現完整的古海底「黑煙囪」，引起了各界關注。這是因為海底「黑煙囪」不僅是海底礦藏形成的源泉、新世紀的礦產來源，也很可能是生命的起源地，並具有巨大的生物醫藥價值。同時，這一發現也為我國「契入」這一國際前沿領域提供了可能。

　　除了對淺海有所了解外，人類對海洋的認識甚至比太空還要少。隨著最近二三十年深海探測及載人深潛等科技手段的發展，美國、日本、法國等國科學家在大洋深處發現了大量冒煙的「黑煙囪」。這些「黑煙囪」一般位於正在擴張的大洋中脊處，裡面不僅可以「噴」金「吐」銀，而且噴射出許多微生物，並在周圍形成繁榮的深海生物圈。

　　就在20年前，人們還普遍認為地層和大洋深處是生命的禁區。然而，一系列研究發現，大洋深處並非一片冰冷，也並非一片寂靜的「生命沙漠」。在大洋中脊和裂縫處，一座座「黑煙囪」正在「噴射」黑煙或白煙，其附近驚現一個嶄新的生物群落——熱水生物。這些生物生活在既無氧也無光的高溫高壓環境下，並依靠氧化大量有毒有害的硫化物獲得生命的能量，與35億年前的地球環境極其相似。因為，地球早期地表並不安全，大量隕石可以很容易穿過當時極度缺氧的大氣圈，墜落到地上，觸發火山爆發。早期氧氣的缺乏還使紫外線對地表生命殺傷，海底成為最安全的環境。海底細菌的生物基因組研究也表明，它們非常原始，接近所有生命的共同祖先。科學家為此提出，生命莫非就是起源於這些「黑煙囪」周圍？

　　「萬物生長靠太陽」，如今，海洋深處太陽光線難以達到，即使沒有太陽，也有生命存在，科學家們發現，深海的生物並不依靠光合作用來合成生命物質，而是依靠這些細菌通過化學反應類合成生命物質。為此，人類長期以來的認識逐漸被打破。海底「黑煙囪」和熱水生物的發現，成為20世紀海洋領域最重要的科學發現。這些深海高溫下生存的細菌，還具備巨大的生物化學和醫藥潛力，可以提取新型的生物酶，用於新醫藥和洗滌劑開發。海底「黑煙囪」周圍的生物多樣性和生物密度可與熱帶雨林相媲美，這裡新發現的生物種類已經達到10個門類500多個種屬，極大地拓展了對生命現象的認識。

　　科學家為我們描述了這樣一幅「海底圖畫」：全球大洋底長達4萬公裡的大洋中脊首尾相接，其上不斷有濃密的黑煙（熱液）噴發，形成了無數的金屬硫化物「黑煙囪」，煙囪周圍活躍著蓬勃的深海生物，包括管狀蠕蟲、貽貝、蛤、蝦以及濃密的化學自養細菌。「黑煙囪」不斷生長坍塌，形成海底礦床；海底火山口處有鈷結殼；廣袤的海底盆地分布著大量的多金屬結核。

　　火星隕石生命痕跡、南極冰蓋下東方湖的存在、火星和「木衛二」上水的發現……一系列的研究與探索使人們無法不對「極端環境下的生命」刮目相看，對細菌等過去毫不起眼的微生物肅然起敬，天體生物學、深海生物學等多個學科也由此產生。

　　「它們令世界上最優秀的科學家為之著迷。」生命形式的多樣性和複雜程度，使人們再次充滿了探究生命起源乃至外星生命的希冀。科學家提出，嗜熱生物等極端條件菌類的研究大有前途，是了解生命可能存在於其它星球、生命在古代地球上如何開始等問題的最有效途徑。美國全國科學基金會在20世紀末開展的「極端環境下的生命」研究每年投入經費600萬美元，而且計劃增至每年1億美元。

　　雖然全球已經發現100多個「黑煙囪」分布區，但因現代海底「黑煙囪」大多處於1000至4000米的海底深處，無論是直接觀察還是取樣研究都存在一定難度。為此，在陸地上尋找古老海底「黑煙囪」的地質記錄，無疑具有重要的科學和經濟價值。

　　而陸地上「黑煙囪」的尋找也非易事，因為海底「黑煙囪」有「生」也有「死」：它形成後，可能在海底存在成千上萬年，但隨著海底熱液活動的減弱和停止，受洋流和冷卻海水的作用，也會逐漸瓦解和消亡，不斷溶解和坍塌，形成各種硫化物的堆積體，導致地質史上很少在硫化物內保留良好的「黑煙囪」，大規模的「黑煙囪」難以發現。

　　「黑煙囪」一般保存在硫化物中。各國科學家先後在日本、俄羅斯、西班牙、葡萄牙、德國、菲律賓、美國、加拿大、土耳其、瓜地馬拉等地硫化物中開展了古海底「黑煙囪」及其生物化石的研究，但僅在俄羅斯、愛爾蘭發現古海底「黑煙囪」殘片。在我國甘肅、雲南、新疆也發現了小於6億「歲」的金屬硫化物。

　　專家指出，完整「黑煙囪」的發現為我們打開了一扇通向科學前沿的大門：一方面，我國有了目前研究古「黑煙囪」的基礎。另一方面，我國是世界上少數幾個有能力進行深海考察的國家之一，海洋機器人已可潛入6000米深的海底，7000米載人深海潛器也正在研製之中。這些都為進行現代海底「黑煙囪」研究，從而進一步揭示海洋奧秘、尋找海洋資源、探索生命起源創造了條件。

　　我國科技界近年來一直在探索跨越之路，原始性創新也被提上了日程。而敢於直面國際前沿，挑戰熱點、難點課題，是一個國家提高科技實力的必經之路。而海底「黑煙囪」這樣前沿的課題無疑具備這樣的潛力。（新華社北京2月23日電）來源：新華社 2003年2月23日










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