热泉中的嗜极生命与外星人的联系科學頭條網

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天文学家特别关注的热泉中的嗜极生命

关键词1：海底深处

关键词2：外星生命大猜想

早先，人们曾认为地球上的生命对生存环境条件的要求是相当苛刻的。但自20 世纪70年代以来，科学家在东太平洋、大西洋、印度洋，甚至北冰洋的洋底相继发现了数以百计的被称为海底热泉（又称海底热液）和“‘黑烟囱”的奇异景观。在那些极端严酷的环境中，竟然有许多奇特的生物组成了相当稳定的生态系统。不少科学家认为，这种环境可能与地球形成早期古细菌所处的环境甚为接近，因此，这样的环境很可能就是孕育地球生命的最初场所。

海底热液在离散板块边界和汇聚板块边界均可出现，但都集中在拉张性构造带上，主要分布于洋中脊、弧后扩张中心等。其形成的机理是：海水沿裂谷张性断裂或裂隙渗入洋壳内部，受炽热的熔岩影响后与基底玄武岩发生反应，形成酸性、还原且富硫化物与成矿金属的热液，温度高达350～400℃。反应程度随温度和压力的增加而增加，直到岩石变得难以渗透，含矿热液就上升回到海底。当它们从喷口涌出时与冷海水相遇，导致黄铁矿、黄铜矿、纤锌矿、闪锌矿等硫化物及钙、镁硫酸盐的快速沉淀，最后不断堆积成一种烟囱状的地貌。烟囱高低粗细各不相同，高的可以达到一百多米，矮的也有几米到几十米。因温度和成分差异，形成白烟囱或黑烟囱：当热液温度为100～350℃时，形成主要由硫酸盐矿物(硬石膏、重晶石)、二氧化硅和白铁矿组成的白烟囱。当温度≥350℃时，形成由暗色硫化物如磁黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿等堆积而成的黑烟囱。

科学家感到惊讶的是，这种处于高温、高压、缺氧、偏酸的极端环境中，连阳光也照射不到。这种环境下竟然是一片生机勃勃的景象，那里生存的奇特生物如管状蠕虫、蛤类和细菌等，被称为嗜极生物。它们组成了一个封闭的生态系统，仅靠地下的热源和黑烟囱喷发出来的各种无机物就能世代繁衍，不需要其他外来的物质和能量。这就为地球上，甚至为其他星球上生命起源的问题提供了新的启示、新的思路。

海底热泉和黑烟囱的发现，是20世纪最重大的科学发现之一。现今，人类的空间探测又发现，太阳系的某些天体，如木卫二上，也可能有着与海底热泉相似的环境，因而那里也可能会有生命，或者最终会孕育出生命来。即使在太阳系之外，如果某些天体上也有着与这种海底热泉相似的环境，那么在那些天体上就同样可能存在生命。

地球上的生命有两个基本特征：首先，地球上的生命体都以各种有机物为基础，构成这些有机物的化学元素最主要的是碳，其次是氢、氮、氧、磷和硫等。有机物以碳元素为基础，称为碳基化合物，地球上的生命体就称为“ 碳基生命”。其次，地球上的生命处在液态水的环境中。生命最初就可能起源于大海，现今的许多生物也都生活在水中;同时，所有的生命体本身都包含水分;生命体新陈代谢过程中进行的各种生化反应更是离不开液态水。液态水是碳基生命所必需的溶剂、媒质或介质。因此，只有存在碳基有机化合物和液态水的地方才可能有地球型的生命。

也有人认为外星人的生命和地球的不同，外星的环境可以千差万别，其上的生命形式更可能稀奇古怪。由于硅元素的化学性质与碳元素最为接近，1891年时，德国波茨坦大学的天体物理学家申纳尔就已探讨了硅元素为基础的生命的可能性。后来科学家提出了大胆的猜测和设想，认为外星人更加极端而严苛的环境下，生命可能是硅基、氨基、甚至是砷基的等，它们新陈代谢所需要的液态介质也可能不是液态水，而是氯化硅、硫、氨、甲烷等，因而这些生命形态就与地球生命不一样了。但是，这些也只是猜测而已。