但是,即使人類的科技已經發展的如此優秀,仍然無法用人類的技術復制出壹個最簡單的細胞,這足以說明大自然的精致和復雜。
宇宙中有成千上萬個天體,但為什麽迄今為止我們只發現地球上誕生了生命?這是因為地球本身就是壹個非常特殊的存在。可以說,地球之所以能孕育生命,是因為無數的巧合。地球上有適合生命存在的溫度、水資源、陽光,但孕育生命就壹定要滿足這些要求嗎?答案也是不確定的。
在我們的常規認知中,認為如果世界上沒有氧氣,生物就無法生存。其實這種說法是錯誤的。只能說地球上絕大多數的生命都依賴氧氣,但並不是所有的生物都可以在沒有氧氣的情況下存活。比如世界上有很多小型厭氧菌。
當地球荒蕪、沒有生命的時候,大氣中沒有氧氣。但在緩慢進化的過程中,地球上首先出現了壹批厭氧菌和簡單藻類。
由於它們不斷的光合作用,釋放出氧氣,慢慢充滿了整個大氣層,這也造就了地球上適合生物生長的環境。
在自然界中,不僅有不需要氧氣也能生存的生物,還有很多奇怪的生物。我們知道,無論是人類還是其他生物,進化的目的都是為了讓自己更適合生存。對於我們人類來說,進化就是變得更聰明,更文明。但是有些生物,不是朝著越來越復雜的方向進化,而是越來越簡單的進化。
他們進化的越多,拋棄的東西就越多。壹切都是為了更好的適應生活環境,減少能量的損耗。這還不是最特別的生物。我們知道細胞中的大部分器官,不管是人還是動物,都是由蛋白質構成的,所以溫度過高會使器官中的蛋白質失活。
身體正常的新陳代謝無法完成,身體就會死亡,但是有壹種動物可以在超高溫下生存。這種生物是壹種生活在450海底溫泉附近的蝦。
當科學家們研究加勒比海附近的開曼群島時,他們發現了壹個驚人的景象。開曼群島的底部有許多火山口。這些隕石坑並沒有滅絕,只是不斷噴出熱水。由於海水太深,科學家無法現場測量熱液的溫度,但通過數據分析,科學家判斷火山口附近滾燙的熱流溫度高達450℃。
按理說,在這麽高的溫度下,應該沒有生物可以正常生活在這個恐怖的地帶。然而,這個地帶下面的海洋充滿了生機,許多生物在這裏棲息和生長。除了螃蟹、貝類甚至壹些高級章魚,數量最多的生物是對蝦。
壹只蝦長什麽樣才能在這麽高的溫度下存活?可能有人會想,這種蝦是不是有耐高溫的外殼,可以保護鮮嫩的蝦肉不受高溫侵蝕。其實不是的。這種海蝦看起來又白又幹凈,殼的硬度也不高。它們成群結隊地生活在溫泉口,數量似乎非常多。
科學家將這種海蝦命名為“白盲蝦”。之所以取這個名字,是因為它們不僅完全是白色的,而且由於長期生活在黑暗的深海中,它們的眼睛也早已退化。
白盲蝦生活的海域位於大洋深處的溫泉口,也被稱為“黑煙囪”。黑煙囪噴出的溫泉不僅含有大量金屬物質,還含有地殼深處的礦物液體。
通過地殼的不斷加熱,從“黑煙囪”噴出的液體溫度非常高,噴出的液體高度是普通溫泉的5倍,有的甚至達到1000多米。然而,在如此惡劣的環境下,白盲蝦卻能生存下來,這其實是白盲蝦自主進化的結果。
白盲蝦在幼年時就有眼睛,幼白盲蝦要靠眼睛尋找食物。然而,成年後,它們的眼睛逐漸退化,但身體背面的感受器卻能感知藍綠色的光。
科學家在試圖關閉潛水器的燈光後,在熱液噴口發現了光線,所以這種光線很可能是白盲蝦在如此惡劣的環境中生存的重要因素。
科學家推測幼白盲蝦可能不生長在熱液噴口,雌白盲蝦即將分娩時,可能會遊到正常海水中,所以幼白盲蝦有眼睛。
因為它們幼年時的食物主要是從淺海陽光充足的水域飄下來的有機碎屑,也就是說幼白盲蝦其實是靠植物的光合作用來生存的,但成年後會遊到漆黑壹片的熱液噴口。
回到熱液口的白盲蝦的生活方式會發生很大的變化。它們不再依靠太陽的光合作用來維持新陳代謝。它們從依賴光合作用變成了依賴化學合成。
海底熱液噴口附近生活著許多嗜熱菌,這些嗜熱菌的生長完全依賴海底的溫泉。嗜熱菌能維持生命活動的物質是溫泉散發的金屬物質、氣體和礦物質。比如產生硫化作用的嗜熱菌,只需要硫、氫和二氧化碳就能獲得能量,維持正常代謝。這種嗜熱細菌廣泛分布在印度洋海底。
雖然白盲蝦數量多,同種之間競爭大,但它們也可以把嗜熱菌培養在自己的身體上作為食物,而且這種模式壹旦啟動,就可以自給自足。
但是雖然有食物,它們是如何在如此高的溫度下生存的呢?其實白盲蝦確實比普通生物耐高溫,但也抗不了四五百度的高溫。它們能在這裏生存下來,是因為它們的背部有壹個很好的感受器,可以及時躲避高溫和熱流的襲擊。
由於成年白盲蝦的背部有壹個光感受器,當熱液湧出時,隨著熱流發出的光會提醒白盲蝦迅速躲避熱流。這也是白盲蝦能在如此惡劣的環境下生存的原因。
所以並不是說它們很耐熱,而是它們很敏捷,能及時逃離滾燙的海水。
另外,熱流畢竟只是海洋的壹小部分。在大範圍的海水冷卻下,這種熱量也會擴散,最終也不會給白盲蝦帶來任何傷害。不過值得壹提的是,白盲蝦確實比普通蝦更耐高溫耐熱。
蝦,尤其是這種體長不到三厘米的對蝦,在我們人類的世界裏,簡直就是壹種無法抗拒的食物鏈低端生物,而白盲蝦卻是熱液口真正的消費者。在這個生態系統中,嗜熱菌就像是我們自然界中的生產者,而白盲蝦是靠捕捉分散在海水中的嗜熱菌為生的。即使在熱液噴口的整個簡單生態系統中,白盲蝦也可以稱得上是食物鏈頂端的玩家。
為了比較這種深海蝦和其他淺海蝦的結構,壹個研究小組專門比較了這兩種蝦的外骨骼成分。
他們發現,並不是生活在深海熱泉中的深海蝦有非常堅硬的外殼。其實白盲蝦的殼比淺海蝦的殼要軟壹點。淺海蝦的殼強度比白盲蝦高十倍左右。
所以在某種程度上,我們可以理解為,因為白盲蝦需要生活在高溫高壓的海水中,所以它們的外骨骼也相應更柔軟。因為在熱液噴口裏,白盲蝦需要抵禦的傷害只有壹種,那就是高溫帶來的傷害。
但是,淺海蝦的外骨骼更堅硬,這是為了幫助它們更好地抵禦外來生物的入侵,因為對於淺海蝦來說,它們的天敵的捕食更容易危及它們的生命。
所以如果我們抓到了白盲蝦,打算嘗嘗蝦肉的鮮美,只需要普通的開水煮壹下就可以了。雖然可以用普通的烹飪方法烹飪,但白盲蝦長期生活在重金屬密集的海水中,它可能吸收了大量的有毒物質。吃了不好,但是可能會重金屬中毒。所以這種蝦雖然可以煮,但還是不建議吃。
我們人類生活在大自然中,雖然我們已經擁有豐富的技術和聰明的大腦,但大自然中仍有許多東西會刷新我們人類的想象力。可能在此之前,我們都不敢相信世界上存在不需要氧氣甚至光合作用就能維持正常運轉的生態系統,但其實這些都是真實存在的。
在生物與自然的長期博弈中,面對自然的變化,我們能做的只有適應或者放棄生命,但為了基因的延續,無論環境多麽艱難,依然有生命頑強地前行。
人類在研究這些生命的同時,也會得到啟示。也許生命廣泛存在。畢竟類似的環境不僅僅是地球擁有的。