地下2800米沒有氧氣,卻有生物存活,地殼內到底有多少生物?

2020年12月15日11:15:16 科學 1586

地球是我們人類共同的家園,然而我們人類對地球上的生命認識只停留在表面,極為膚淺,遠遠不如我們對海洋、大氣甚至是宇宙的認識。因為深層地下是人類沒有去過的地方堪稱「黑暗世界」,地殼把地球包裹的很嚴密,讓我們人類無從下手,探索地球內部——地殼是極其困難的事情,那麼有人不禁會問道:「地殼深處,是否又會存在生命呢?」

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圖為地殼層次圖

探索地殼深處:死寂「黑暗世界」,充滿各種奇特生命

在浩瀚無邊的宇宙中,地球是一顆與眾不同的星球,因為在這顆蔚藍色星球中孕育出很多生命。自從地球上有了人類的誕生,探索地球一直都是人類前進的目標。地球表面能夠孕育出不計其數的生命,那麼在地球深處,也就是地殼中,是否也會孕育出生命呢?

在歷史中,關於探索這個問題,前蘇聯還制定了「挖地心」計劃,希望通過某些機械工具挖到地球深處,探索內部是否會有生命的存在,然而這個計劃在進行到一半時,就被迫終止。原因很簡單,一來深挖地殼施工設施有限,深入挖掘難上加難,而且整個工程耗資巨大,蘇聯在實施這套計劃中途不得不停止,不過相關科研團隊,對地球有了新的認識。因為在挖掘地下深處時,蘇聯科研人員發現地殼深處確實有生命存在,這些生命只是一些微生物。

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圖為蘇聯地心計劃

隨着科技的發展,人類逐漸有了探索「死寂黑暗世界」的能力,如果參照地球的生態圈,我們很難想像到在地球深處幾千米甚至幾萬米之下,竟然會有生命存在。地下深處長期處於黑暗,不但沒有陽光照射,而且還充斥着高溫高壓沒有氧氣,這些生命體是靠什麼生存的呢?科學家們對不同深度的地下抽了很多地下水,通過研究後,驚奇地發現在地殼深處還有一個「黑暗生物圈」,裏面具有各種奇特生命,令我們大開眼界。

舉個例子,在非洲地區有一個叫「姆波內格」的礦區,整個礦區已經勘探到地下2800米深處,整個地下環境是常年高溫,就連地下水溫也在平均60多攝氏度,由於長期沒有陽光照射,沒有氧氣,這裡的壓強極其大,但科學家卻在這裡發現一種非常有趣的生命體,這個生命體就是金礦菌。

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1、地下奇特的生命體金礦菌,主要靠什麼生存呢?

「金礦菌」是一種微生物,是細菌家族成員,長期處於與世隔絕的狀態,與地球中其他任何生命體都是「老死不相往來」,換句話說這種細菌體是獨立存在的。不像我們人類吃穿住行都密切相關,外出少不了交通工具,吃飯少不了餐具等等,金礦菌所有的東西都是由自給自足實現的。它能夠在極端惡劣的生存環境下獨立生存,即便地下深處的溫度已經達到了六十多攝氏度,沒有光線和氧氣,對於金礦菌來說也是無所謂,依舊可以在惡劣的環境下生存。那麼金礦菌靠什麼獲取能量呢?

要知道在地球中所有生命的本質過程都是通過能量轉換完成的,而且地球生命的能量轉換基本方式分為兩種,其中一種是光合作用,比如植物還有一些藻類包括有些細菌,通過二氧化碳轉化為碳水化合物最後釋放出氧氣,這個能量轉化的過程是化學能,還有一種能量轉換方式是有機物化學能轉換,這些都是地球生物賴以生存的根本。而金礦菌既不是光合作用,也不是利用有機物化學能,它是通過第三方能量進行轉換。換句話說,金礦菌它主要是利用輻射分解礦石後產生的硫和水,直接吸收硫和水產生的硫酸鹽和過氧化氫,在吸收過程中慢慢的就產生了賴以生存的能量,金礦菌利用這些小分子相互反應產生的能量,合成有機物,相關科學家認為,這種微生物可以在火星中生存。

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圖為金礦菌

2、如果把金礦菌放在地球表面又是否能夠長期生存呢?

在充滿陽光和氧氣的空間內,金礦菌是無法生存的。因為我們在前面提到金礦菌屬於另類生物,它的生存完全是一種與世隔絕的狀態。科學家們把這種生物稱為「無機自養」生物。這就好比魚兒生存離不開水,我們人類生活在地球中需要不斷呼吸,吸取氧氣才可以生存,維持我們的生命。那魚兒在水中,就是靠吸取水中的溶解氧才可以生存。它們也需要呼吸,需要新陳代謝。如果我們非要把魚兒放在陸地上飼養,離開水的魚兒短短几分鐘之內就會必死無疑,因為水資源是魚兒生存的根本條件,同樣道理,對於金礦菌來說它們的生存根本條件是深層地下中的「與世隔絕」。

在地殼深處,到底存在多少種生物呢?

如果說「無機自養」生物金礦菌能夠在地殼深處長期生存,那麼一定還會有其他微生物。按照碳基生物的構成,沒有陽光和氧氣,微生物在地殼中可以長期依靠於礦物質生存,比如二氧化硫等等,研究表明地球深度每增加一千米,溫度就會上升20-30攝氏度。而地下微生物可以利用高溫產生的放射能獲取更多的能量。我們都知道地球表面大部分是海洋約佔近70%左右,平均深度近4000米左右,而陸地生物圈的深度只有在一百米內的厚度,以此來估算,地下5000米以上就有微生物存在的環境,地下微生物的總重量約佔近240億噸左右。換句話說這相當於地球上人類總質量近四億噸。由此可見,地殼中的死寂黑暗世界存在的生物圈是非常龐大的,超乎了我們的人類想像。

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在死寂黑暗世界中生存的生物,極限耐熱溫度是多少度?

地球深度不斷增加,溫度就會不斷上升,有人不禁會問道:「地下的微生物難道不怕高溫嗎?」其實並不是,在目前已知的生物中,最耐熱的生物能夠在近121攝氏度的溫度中正常生存,科學家們把這種生物稱為「菌株121」。

菌株121被稱為「地球耐高溫之王」,這種菌株在100攝氏度的高溫中生長速度和繁殖速度都是最快的。這種細菌具有超強的生存能力,即便是人類用100攝氏度的熱水煮沸,也無法將其滅活,所以這種細菌也稱為超級細菌。超級細菌是非常可怕的,打個比方雖然現代社會人類已經進入了「抗生素的時代」,但是在長期亂用抗生素中,一些超級細菌就會產生抗體,不耐葯(無藥可救)從污染的地下水和土壤侵入到動物、人類的身體中,傳播速度越來越快,後果不堪設想。

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圖為「菌株121」

科學家們把菌株121稱為「極端生物」,這種極端微生物是能夠在極端環境中進行繁衍生存的。比如在眾多極端微生物中有耐高溫的菌株121,還有耐輻射的奇異球菌可以承受最強輻射,以及耐酸的微生物,它們耐酸度很強。

我們人類吃五穀雜糧難免會有生病的情況,那麼極端微生物一直都很強大嗎?它們沒有出現過受損的情況呢?其實不得不說,這些極端微生物具有超強武藝,猶如八仙過海,各顯神通,它們有自己鐵打的金鐘罩,不管生存環境多麼惡劣,它們能夠頑強的生存下去,即便是基因受損,它們也會「術業有專攻」,各自進行自我療傷修復基因。總之在地殼中存在着各種各樣的極端微生物,它們的數量和繁殖速度會隨着生存環境的改變而改變。目前,隨着地球內部深度的增加,我們人類了解程度就會越少,因為受到科技的限制,目前我們還無法大規模勘探地球內部,去探索更多的微生物。

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地球內部是否還存在另一個文明?有沒有演化高等生命?

在很多科幻片中,我們看到過關於蜥蜴人的存在,半人半獸的蜥蜴人高達兩米,紅眼綠鱗遍布全身,跟我們人類似乎是一樣,可以直立行走。而且它們經常會在地下出沒,那麼地球內部深處是否又會存在蜥蜴人這種高等生命物種呢?蜥蜴人之謎是當今世界四大未解生物之謎其中之一,就目前科學家探索研究表明,高等生命的生存必要條件是充足的陽光、水資源和氧氣。而地殼深處「死寂黑暗世界」是沒有光線的,長期處於黑暗,而且壓強很大,沒有氧氣,在這種極其惡劣的生存條件下,幾乎不可能演化高等生命,也不會存在另一個文明。

總體來說,地殼中存在各式各樣的微生物,根據目前現有的科學技術,人類可以找到微生物的最大深度是地下5000米,這是地球上最大的微生物群之一,它對人類能夠帶來哪些影響,我們是無法估量的。但是這些龐大微生物群是不需要裸露在地表中的,因為對它們來說,長期生存在死寂黑暗世界的地殼中才是最好的選擇。地球內部的世界充滿了許多奧秘,埋藏在地殼中的生命離我們很遙遠,相信在不久的將來,科技更加發達後,我們會找到更多未知的地殼生命物種。

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