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不过随后几年并没有太大的进展,一直到1977年,也就是在航天员尼尔·阿姆斯特朗(rong)登陆月球的8年之后,美国深海潜艇阿尔文号才下降到裂谷里去探查。
有热水羽流的地方应该就有热泉,而他们确实找到了。
有热泉并不意外,但是在这漆黑的裂缝深处,生命的蓬勃生机着实令人震惊。
这里有巨大的管虫,有些达2米多长,还有许多如餐盘大小的蛤蜊与贻贝。
巨大生物或许在深海里并不稀奇(想想深海里的巨大乌贼),但其数量之多却让人瞠目结舌。
裂谷中的族群密度简直可以与热带雨林或珊瑚礁匹敌,唯一的差别是,裂谷由热泉滋养,而雨林和珊瑚由太阳滋养。
其中最引人注目的,或许是后来被称为“黑烟囱”
的海底热泉(见图1.1)。
现今世界各地已知的海底热泉一共有200多处,沿着太平洋、大西洋与印度洋中脊分布。
跟它们比较起来,加拉帕戈斯裂谷的热泉显得平平无奇。
这些弯弯曲曲的烟囱,有些高如摩天大楼,顶端喷发的黑烟冲入上方的海洋。
当然这不是真的黑烟,它们只是炽热的金属硫化物,由下方的岩浆向上冲入深海。
它们酸得跟醋一样,并在喷入海底遇冷沉淀之前,在高压下能达到400℃高温。
黑烟囱由喷发出的黑烟雾沉淀堆积而成,所以由含硫矿物,比如黄铁矿(其外形很像黄金,俗称愚人金)组成,广泛分布在各地区。
有些烟囱生长迅速,以每天30厘米的速度生长,在倒塌之前可以一直长到60米左右。
图1.1 左图是火山活动所造成的“黑烟囱”
,正喷出350℃的热液。
此烟囱位于太平洋东北方的胡安·德富卡海岭,图中比例尺(A)代表1米。
这个怪异而独立的世界像极了怪诞画家耶罗尼米斯·博斯(HieronymusBosch)眼中的地狱,四处充斥着硫黄,而污浊恶臭的硫化氢蒸气则从各处的烟囱中袅袅冒出。
也只有在博斯头脑混乱的时候,才会想出那些既没有嘴巴也没有肛门的巨大管虫,以及在烟囱下成群结队、像蝗虫大军一样怪异的无眼虾。
在这里的生命不光忍受着地狱般的生活,而且无法离开这里而活,它们根本是依靠这环境而兴盛。
但是,这是如何办到的?
答案就在“不平衡”
这三个字。
当冰冷的海水渗入黑烟囱下面的岩浆时,它们会被加热,同时混入矿物和气体,其中大部分是硫化氢。
海底的硫细菌可以从这堆混合物中提取出氢,然后把它与二氧化碳结合在一起生成有机分子。
这个反应就是所有热泉生命的基础,它让细菌可以不依赖太阳而繁殖。
但是硫细菌需要氧气参与反应来产生能量,以便把二氧化碳转换成有机物。
硫化氢与氧反应产生的能量为整个热泉世界的生命所用,就和我们依靠氢与氧反应产生的能量来维持生命是一样的。
这些反应的产物都是水,不同之处在于硫化氢反应之后还会产生硫黄,如同《圣经》中提到的硫黄之火,而硫细菌也因此得名。
需要指出的是,热泉的细菌除了利用热泉冒出来的硫化氢以外,并没有直接使用热泉的热能或任何其他能量。
[2]而硫化氢本身所含的能量并不多,细菌主要依靠的是它和氧气反应时产生的能量。
而这个反应需要在海底热泉和深海的交界处进行,也就是说,必须依赖两个世界交界处的动态不平衡。
只有同时被两个世界吸引而住在热泉旁边的细菌,才能进行这种化学反应。
而热泉旁的动物,比如虾类,只是啃食这一片细菌草原而活,或者有些动物让细菌在体内生长,宛如经营一座体内牧场。
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