生命起源于深海
据国外媒体报道,美国的地质学家最近宣称,他们从深海挖掘出一些14.3亿年前的深海微生物化石,有力地证明了生命其实起源于海底。
美国地质学家称,他们发现了14.3亿年前的深海微生物化石,这些古老的被称之为“海底黑烟囱”化石比之前确定的类似的化石早10亿年,它的发现更加有力地证明了生命起源于海底,因此是海洋科学取得的最重要的科学成就之一。“海底黑烟囱”源于地壳中的水下喷口,这里曾经喷射出高达400摄氏度富含矿物质的水,在其周围生活着特殊的深海生物群落,它们的初级生产者嗜热细菌和古细菌的生存,不依赖于进入“海底黑烟囱”的阳光和氧气,以溶化的矿物质为食。因此,现代“海底黑烟囱”周围的水热环境是探索生命起源的理想场所。
参加此次化石研究的美国圣路易斯大学的地质学家卡斯基说:“这些微生物是我们星球上最古老的活的生命类型的余存物,它们‘有力地表明’生命起源于深海水热环境,而非浅海或其他环境中,一些人喜欢称其为极端环境下的生命。这些细菌很可能存在于另一个星球,那里的环境不同于我们生存的环境。”这些石质的“海底黑烟囱”有15米高,由于它们非常脆弱,一碰就会崩塌,因此,进行现代海底黑烟囱的取样极其困难。科学家表示,该发现为进行地质和地理生物研究提供了一些非常有价值的陆上标本,有助于科学家了解古代水热环境下生物的生长以及海底生物的发展和相互关联。
尽管这些化石非常古老,但是,它们还不是地球上生命起源的最古老的证据。最古老的标本是有35亿年历史的圆顶形细菌块,科学家们称其为“叠层石”。这种标本是在澳大利亚西部发现的,表明生命起源于浅海。
美国地质学家因此认为,生命很可能就是起源于深海。当然,很可能还有更古老的“海底黑烟囱”等着我们去发现。迄今为止,这些化石的确为我们提供了最古老的深海生命的证明。
★北京远古是汪洋?
大量侏罗纪时期的远古化石近日在北京市延庆县珍珠泉乡引起了人们的极大关注。
在该乡农民曹仲三家中,一块30厘米长、20厘米宽平展的化石上一棵像草又像树的植物清晰地印在石面上。据曹仲三妻子郝志平讲,这块石头是她丈夫去年从南山的石灰窑附近拾到的,其他村民也在那里见到过这种“长画的石头”。据石灰窑工人讲,石灰窑南侧不远处有许多这种化石。这些奇特的石头上有的是植物图案,有的则是动物图案。
经延庆县研究硅化木的工作人员初步鉴定,这些化石属于侏罗纪,也就是1.8亿年至1.4亿年之间的动植物化石。化石上的动植物是早期海洋低等藻类和蕨类植物、低等无脊椎软体动物。根据这些化石,有专家推断北京曾是一片汪洋,但还有待商榷。珍珠泉乡政府已经将化石送交有关专家进行鉴定,其鉴定结果目前尚未出来。
★太平洋海底火山奇观
◆海底火山的分布和喷发
环绕太平洋的是个火山带,从阿拉斯加向西经阿留申群岛、日本列岛、中国台湾岛、菲律宾到新西兰,一共有370座活火山,占全世界活火山总量的75%。太平洋中部有一条火山链,即从堪察加半岛经帝王群岛、夏威夷群岛,向南一直到土阿莫土群岛,长度有1万多千米,这一连串的海岛都是火山岛。太平洋西部海底有许多分散孤立的海底火山,就像天空中的繁星一样,布满了西部海底。据调查,太平洋的海底火山有l万多座。
海底火山喷发时,在水较浅、水压力不大的情况下,常有壮观的爆炸,这种爆炸性的海底火山爆发时,产生大量的气体,主要是来自地球深部的水蒸气、二氧化碳及一些挥发性物质,还有大量火山碎屑物质及炽热的熔岩喷出,在空中冷凝为火山灰、火山弹、火山碎屑。日本附近的海底火山是爆炸性的海底火山。
伊豆诸岛南面的明神礁是一座海底火山,1952年9月17日的一次爆发,水蒸气和硫磺气构成的气柱,有几百米高,喷出的火山熔岩和碎屑,堆成高出海面90米的火山岛。1953年8月,它再次猛烈爆发,将直径2000米的火山岛全部炸掉毁灭。以后,这火山时有喷发、爆炸,火山岛也时现时没。日本小笠原岛的海底火山活动十分剧烈,从1973年4月开始,它就在水深100米的海底爆发,海水变黄,海面冒烟、喷火、喷水、喷碎石,每隔几分钟喷发一次,喷出的火山碎屑可高达200米,喷出的烟柱有1500米高,而后逐渐从海底长出一个火山岛。
日本鹿儿岛海湾东面的樱岛火山,是至今仍在喷发的活火山,它原先也是海底火山,在3000年前开始爆发,时喷时停,到1914年为止,喷发的大量海底熔岩流使火山与陆地相连。鹿儿岛海湾就是由几个火山口连通而成的。作者在20世纪80年代曾去那里实地考察,只见火山频频爆发,吼声隆隆,山体颤动,黑烟滚滚,呈蘑菇云状上升,继之,黑烟弥漫,笼罩了山顶两个火山口,而后固体喷发物——火山灰、火山砂、火山渣喷出,散落在火山四周。当时,作者正在观察记录,衣帽、脸、颈全身落满了火山灰,像从烧砖瓦的窑中出来似的。鹿儿岛火山至今仍频繁爆发,沿山坡堆积了大量火山灰、砂、碎屑,一旦暴雨来临,就可能发生泥石流。
◆夏威夷群岛海底火山
作者曾去夏威夷岛考察火山活动,当时住在瓦胡岛的檀香山市,清晨赶到飞机场,搭乘早班飞机去夏威夷岛。飞机大约飞行了1小时到达夏威夷岛,这是群岛中最大的岛屿,也称大岛。它有两座活火山在喷发,基老洼火山,海拔1247米,冒纳罗亚火山,海拔4169米。火山喷发时,岩浆从火山口中流出,像从炼钢炉中倒出的铁水一样,灼热红亮的岩浆流顺着山坡向下漫流,吞没田野,推倒树木和房屋,所到之处一片火海。
当时是1991年5月,恰逢基老洼火山1990年喷发的后期,只见一片燃烧的“铁水”在山峦之间缓缓流动。更为壮观的是熔岩流从海边悬崖倾流人海,成为灼热耀眼的“铁水”瀑布,岩浆冲人海水中,激起一阵阵沸腾的蒸汽柱,直冲云霄,带着硫磺味的腾腾烟雾,一直弥散到几千米以外。此情此景,令人终身难忘。
与日本附近的海底火山不同的是,夏威夷海底火山喷发是一种宁静式的,大量熔岩流从火山口流出,像一条火龙沿海底流动,沸腾的海水喷出一股股强劲的蒸汽柱。
夏威夷群岛是太平洋中部火山链中的一部分,它是由于海底火山喷发,火山不断扩大加高,终于露出海面而形成的火山岛,岛屿四周海底深5000米,而岛上的火山顶可达海拔4000多米,也就是说这座火山总高度达到9000米。在夏威夷岛上观察研究火山,就像直接观察海底火山喷发活动一样,给人们一个十分难得的机会。
1996年夏天,当我再去夏威夷时,基老洼火山的熔岩流活动已经停息,新的乌黑的熔岩盖在原来的柏油马路上,将公路切断。山坡上茂密的灌木丛,被一道道的熔岩流覆盖。新凝结的熔岩使地面十分崎岖难行,一些被推倒的柳树斜插在凝固的岩浆中,地面上清晰地保留着熔岩流动时的各种形态。
在火山区域,地面到处冒着热气,国家火山公园的广告牌上说明,火山口区域地下温度在400%以上。下雨降下的地面水汇人裂隙,土中温度将水烤成蒸汽向外冒出。在硕大的火山口洼地中,前后左右无数支蒸汽柱从地下喷向空中,人们步行其中,如腾云驾雾。
◆千姿百态的火山岛
火山岛是由海底火山喷发物堆积而成的。在世界海洋底部,有广阔的平原,巨大的高山,深邃的海沟,还有那几乎贯穿全球大洋底的洋中脊山脉和大裂谷,以及密集的火山锥与海山。海洋底部的地形,比陆地上要复杂得多。
火山岛按其属性分为两种,一种是大洋火山岛,它与大陆地质构造没有联系;另一种是大陆架或大陆坡海域的火山岛,它与大陆地质构造有联系,但又与大陆岛不尽相同,属大陆岛屿大洋岛之间的过渡类型。
我国的火山岛较少,总数不过百十个左右,主要分布在台湾岛周围;在渤海海峡、东海陆架边缘和南海陆坡阶地仅有零星分布。台湾海峡中的澎湖列岛(花屿等几个岛屿除外)是以群岛形式存在的火山岛;台湾岛东部陆坡的绿岛、兰屿、龟山岛,北部的彭佳屿、棉花屿、花瓶屿,东海的钓鱼岛等岛屿,渤海海峡的大黑山岛,细纱中的高尖石岛等则都是孤立海中的火山岛。它们都是第四纪火山喷发而成,形成这些火山岛.的火山现代都已停止喷发。
火山喷发的熔岩一边堆积增高,一边四溢滚淌,是火山岛形成中呈圆锥形的地形,被称为火山锥。它的顶部为大小、深浅、形状不同的火山口。由许多火山喷发的地方都形成崎岖不平的丘陵。我国的火山岛主要是玄武岩河安山岩火山喷发形成的。玄武岩浆粘度较稀,喷出地表后,四溢流淌,由此形成的火山岛的坡度较缓,面积较大,高度较低,其表面是起伏不大的玄武岩台地,如澎湖列岛。安山岩属中性岩,岩浆粘度较稠,喷出地表后,流动较慢,并随温度降低很快凝固,碎裂的岩块从火山口向四周滚落,形成地势高峻,坡度较陡的火山岛,如绿岛和兰屿。如果火山喷发量大,次数多,时间长,自然火山岛的高度和面积也就增大了。
火山岛的形成后,经过漫长的风化剥蚀,岛上岩石破碎并逐步土壤化,因而火山岛上可生长多种动植物。但因成岛时间、面积大小、物质组成和自然条件的差别,火山岛的自然条件也不尽相同。澎湖列岛上土地瘠薄,常年狂风怒号,植被稀少,岛上景色单调。绿岛上地势高峻,气候宜人,树木花草布满山野,景象多姿多彩。