网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

海底万米之下的生命起源(原创 陈楚天)

0
分享至

1977年2月7日,“阿尔文”号潜水器在东太平洋加拉帕加斯断裂带近2500米深处发现了海底热液喷口以及轰动世界的热液生物群落。

与陆地上以光合作用产生有机质的生态系统不同,这是一个完全不依赖光合作用的化能自养生态系统。这里生活着许多特殊的微生物——化能自养微生物。它们能利用热液喷口不断释放的甲烷、硫化氢等气体参与的氧化还原反应释放的化学能,并以二氧化碳为原料合成有机物,为底栖动物提供生存基础。热液区常见的底栖动物有软体动物门的螺、贻贝、蛤,节肢动物门的虾、蟹,环节动物门的管状蠕虫,刺胞动物门的海葵,等等。

共生也是这个生态系统中比较常见的种间关系,如管状蠕虫和化能自养微生物。化能自养微生物寓居在管状蠕虫体内一个叫“营养体”的结构中,利用管状蠕虫提供的无机物生产有机物,供养着管状蠕虫。

地球上有关生命起源的假说众多,但是在生命起源所需要的几个关键条件上,科学家的观点还是基本一致的:液态水,物质要素(如碳、氢、氧、氮及各种微量元素),能量供应,抵御早期地球形成时对原始生命造成威胁的天体碰撞、宇宙辐射、强紫外线等适当的环境条件,还有必要的时间。这样,海底热液环境成了“生命起源”的理想场所,科学家提出了“生命起源于海底热液喷口”的假说。

覆盖地球表层的海洋早在42亿年前就已经形成了。当时地球构造活动频繁,热液活动普遍。热液中发生多种化学反应,可以满足生命起源过程中的物质和能量需求。由于海底热液喷口可以在很小的空间尺度上提供巨大的理化梯度,并形成不同条件的微环境,因此可以大大缩短生命演化的时间。另外,模拟实验表明,海底热液环境中,可以形成一些初级有机物,能够为地球上生命的起源与演化提供最初的有机质积累。

“生命起源于海底热液喷口”的假说有以下两个证据。

证据1:嗜热的“共同祖先”。根据“分子钟”理论和基于生物基因序列勾勒出的“生命演化树”,一个生物越接近演化树的“根”部,就说明它起源得越早。科学家发现,位于生命演化树“根”部的大多是嗜热的古菌和细菌。如今,这些极端嗜热微生物大多是从海底热液环境中分离得到的,平均最佳生长温度超过80℃。嗜热应该是现存嗜热微生物从“共同祖先”继承下来的最原始的生理特性之一。这是生命起源于海底热液喷口的重要证据之一。

证据2:不需太阳的“黑暗食物链”。长久以来,光合作用和氧气一直被认为是生命起源的必要条件之一——尽管相关假说无法解释“光合作用的出现”滞后于“生命的出现”这一现象,直到人类在黑暗的海底热液喷口处发现了无机化能自养微生物。由于热液和海水在理化性质上存在巨大差异,化学反应频繁,所释放的能量十分可观。自养微生物正是利用这些能量,成为海底热液生态系统的初级生产者,并支撑整个生态系统的繁荣。另外,海底热液地球化学和生物化学的相关性也为生命起源于海底热液环境提供了线索。例如,生物代谢机理过程中与电子转移密切相关的铁硫蛋白中心与热液循环过程中形成的铁硫矿物在结构和成分上存在诸多相似性。这从生物学的角度加强了地球早期生命与无机世界之间的联系。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
突发!乌克兰高层爆发严重内斗,泽连斯基宣布撤换乌军总司令,瑟尔斯基“下课”!乌防长一周前刚遭解职,总理也被“劝退”

突发!乌克兰高层爆发严重内斗,泽连斯基宣布撤换乌军总司令,瑟尔斯基“下课”!乌防长一周前刚遭解职,总理也被“劝退”

每日经济新闻
2026-07-22 08:58:09
谢贤去世前张柏芝火速安排大儿子提前返港陪伴爷爷,谢贤曾多次公开称赞张柏芝“把孩子教得很好”

谢贤去世前张柏芝火速安排大儿子提前返港陪伴爷爷,谢贤曾多次公开称赞张柏芝“把孩子教得很好”

扬子晚报
2026-07-21 18:01:02
峨眉山猴子“克星”现身?游客拿假蛇防身效果显著,景区工作人员回应:猴子怕蛇是刻在骨子里的,但久了也会识破

峨眉山猴子“克星”现身?游客拿假蛇防身效果显著,景区工作人员回应:猴子怕蛇是刻在骨子里的,但久了也会识破

潇湘晨报
2026-07-21 16:31:29
谢贤曾因谢霆锋离婚多次落泪:“这个是不是上天对我有一点偏见”

谢贤曾因谢霆锋离婚多次落泪:“这个是不是上天对我有一点偏见”

韩小娱
2026-07-21 08:21:20
让人愤怒!冉莹颖说坐月子,公婆没出现,却被扒出,邹父早就去世,邹市明在豪宅请了4个保姆

让人愤怒!冉莹颖说坐月子,公婆没出现,却被扒出,邹父早就去世,邹市明在豪宅请了4个保姆

火山詩话
2026-07-22 06:53:41
西尔斯基被解职,乌军少壮派登上舞台!

西尔斯基被解职,乌军少壮派登上舞台!

胜研集
2026-07-22 09:20:59
经营纠纷纵火酿惨剧!郑州宏达车业广场火灾引热议,当地网友怒斥:太可恶了,把全郑州的都坑了,我们病房加床要求全部撤掉

经营纠纷纵火酿惨剧!郑州宏达车业广场火灾引热议,当地网友怒斥:太可恶了,把全郑州的都坑了,我们病房加床要求全部撤掉

火山詩话
2026-07-22 09:58:22
热火,来了!詹姆斯,1.7亿,又创纪录了......

热火,来了!詹姆斯,1.7亿,又创纪录了......

体育新角度
2026-07-22 09:51:26
这个脸不能给!中国外长赴菲律宾参会,一不赴宴二没与菲外长见面

这个脸不能给!中国外长赴菲律宾参会,一不赴宴二没与菲外长见面

阿龙聊军事
2026-07-22 11:07:43
王全英去世

王全英去世

新京报政事儿
2026-07-22 12:02:13
谢贤遗嘱曝光,王菲被说输得不冤,是张柏芝三胎生父传闻真相大白

谢贤遗嘱曝光,王菲被说输得不冤,是张柏芝三胎生父传闻真相大白

凡知
2026-07-21 15:30:16
詹姆斯今天不会做决定!想法突然改变又得重新考量 黑贝回应爆料失败

詹姆斯今天不会做决定!想法突然改变又得重新考量 黑贝回应爆料失败

罗说NBA
2026-07-22 04:49:54
全国最后一位长征女红军王全英逝世,享年105岁

全国最后一位长征女红军王全英逝世,享年105岁

红星新闻
2026-07-22 09:09:36
上海阿根廷球迷开启“护主模式”,街头疯狂攻击西班牙球迷

上海阿根廷球迷开启“护主模式”,街头疯狂攻击西班牙球迷

News脑洞
2026-07-21 16:14:01
谢贤的全家福曝光,母亲活到了102岁,张柏芝出镜,十分孝顺奶奶

谢贤的全家福曝光,母亲活到了102岁,张柏芝出镜,十分孝顺奶奶

可乐谈情感
2026-07-22 10:43:12
小红书回应IPO传闻:相关信息均不属实

小红书回应IPO传闻:相关信息均不属实

界面新闻
2026-07-22 11:24:54
中国男足,最新世界排名公布

中国男足,最新世界排名公布

扬子晚报
2026-07-21 16:38:55
官方预告!人社部7月22日上午举行上半年人社工作例行新闻发布会

官方预告!人社部7月22日上午举行上半年人社工作例行新闻发布会

趣味萌宠的日常
2026-07-22 05:18:21
市监总局公布十起民生领域违法广告典型案例,其中一起被罚没款逾70万

市监总局公布十起民生领域违法广告典型案例,其中一起被罚没款逾70万

澎湃新闻
2026-07-21 18:44:26
厨师离职,老板要求交出配方?步骤不写清,不结工资……法院判了

厨师离职,老板要求交出配方?步骤不写清,不结工资……法院判了

极目新闻
2026-07-21 17:46:40
2026-07-22 13:39:00
海洋欢乐谷 incentive-icons
海洋欢乐谷
海洋科普精品平台
1059文章数 3139关注度
往期回顾 全部

头条要闻

男子拍台球女助教屁股被报警猥亵:我"预告"过很多次

头条要闻

男子拍台球女助教屁股被报警猥亵:我"预告"过很多次

体育要闻

“不会进球”的前锋,在世界杯决赛进球了

娱乐要闻

谢贤离世风波再起!王菲探望细节曝光

财经要闻

被误伤的A股:韧性、预期与底气

科技要闻

怕了?美财长扬言:严查中国AI

汽车要闻

WAIC专访|易启未来余志勇:网易孵化按摩机器人 能识穴会“手法”

态度原创

亲子
本地
房产
旅游
健康

亲子要闻

科普|如何预防和管理妊娠期高血压

本地新闻

杭州诗意路名,自带氛围感

房产要闻

海中870分!2026海南中招提前批分数线出炉!

旅游要闻

国台办:“文物赋予底蕴、美食赋予温度”的大陆旅游新魅力亮相台北夏季旅展(两岸关系)

我这么年轻,也会中风吗?

无障碍浏览 进入关怀版