古海底黑烟囱缘何引起社会各界的关注
我国科学家日前在世界上首次发现完整的古海底“黑烟囱”,引起了各界关注。这是因为海底“黑烟囱”不仅是海底矿藏形成的源泉、新世纪的矿产来源,也很可能是生命的起源
地,并具有巨大的生物医药价值。同时,这一发现也为我国“契入”这一国际前沿领域提供了可能。就在20年前,人们还普遍认为地层和大洋深处是生命的禁区。然而,一系列研究
发现,大洋深处并非一片冰冷,也并非一片寂静的“生命沙漠”。在大洋中脊和裂缝处,一座座“黑烟囱”正在“喷射”黑烟或白烟,其附近惊现一个崭新的生物群落———热水生
物。这些生物生活在既无氧也无光的高温高压环境下,并依靠氧化大量有毒有害的硫化物获得生命的能量,与35亿年前的地球环境极其相似。因为,地球早期地表并不安全,大量陨
石可以很容易穿过当时极度缺氧的大气圈,坠落到地上,触发火山爆发。早期氧气的缺乏还使紫外线对地表生命杀伤,海底成为最安全的环境。海底细菌的生物基因组研究也表明,它
们非常原始,接近所有生命的共同祖先。科学家为此提出,生命莫非就是起源于这些“黑烟囱”周围?
“万物生长靠太阳”,如今,海洋深处太阳光线难以达到,即使没有太阳,也有生命存在,科学家们发现,深海的生物并不依靠光合作用来合成生命物质,而是依靠这些细菌通过
化学反应类合成生命物质。为此,人类长期以来的认识逐渐被打破。海底“黑烟囱”和热水生物的发现,成为20世纪海洋领域最重要的科学发现。这些深海高温下生存的细菌,还具
备巨大的生物化学和医药潜力,可以提取新型的生物酶,用于新医药和洗涤剂开发。海底“黑烟囱”周围的生物多样性和生物密度可与热带雨林相媲美,这里新发现的生物种类已经达
到10个门类500多个种属,极大地拓展了对生命现象的认识。
科学家为我们描述了这样一幅“海底图画”:全球大洋底长达4万公里的大洋中脊首尾相接,其上不断有浓密的黑烟(热液)喷发,形成了无数的金属硫化物“黑烟囱”,烟囱周
围活跃着蓬勃的深海生物,包括管状蠕虫、贻贝、蛤、虾以及浓密的化学自养细菌。“黑烟囱”不断生长坍塌,形成海底矿床;海底火山口处有钴结壳;广袤的海底盆地分布着大量的
多金属结核。
火星陨石生命痕迹、南极冰盖下东方湖的存在、火星和“木卫二”上水的发现……一系列的研究与探索使人们无法不对“极端环境下的生命”刮目相看,对细菌等过去毫不起眼的
微生物肃然起敬,天体生物学、深海生物学等多个学科也由此产生。
“它们令世界上最优秀的科学家为之着迷。”生命形式的多样性和复杂程度,使人们再次充满了探究生命起源乃至外星生命的希冀。
虽然全球已经发现100多个“黑烟囱”分布区,但因现代海底“黑烟囱”大多处于1000至4000米的海底深处,无论是直接观察还是取样研究都存在一定难度。为此,在
陆地上寻找古老海底“黑烟囱”的地质记录,无疑具有重要的科学和经济价值。专家指出,完整“黑烟囱”的发现为我们打开了一扇通向科学前沿的大门:一方面,我国有了目前研究
古“黑烟囱”的基础。另一方面,我国是世界上少数几个有能力进行深海考察的国家之一,海洋机器人已可潜入6000米深的海底,7000米载人深海潜器也正在研制之中。这些
都为进行现代海底“黑烟囱”研究,从而进一步揭示海洋奥秘、寻找海洋资源、探索生命起源创造了条件。