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为什么说生命可能起源于深海热液?

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2017-10-11 23:23:04版本:1/1

解答

有关地球上生命起源的假说众多,比较流行的有「原始汤」起源说、「黏土矿物」产生论、「黄铁矿」起源论,以及「外来星球输入」假说等。随着对海底热液喷口及其生态系统研究的深入,科学家发现深海热液环境与地球早期的环境非常相似,热液微生物具有「不依赖于太阳光」以及「嗜热」的特性。一种新的科学假说——「生命起源于海底热液喷口」逐渐受到人们的关注。

海洋刚形成时,海底热液活动的强度是现今强度的5倍。广泛并剧烈的海底热液活动导致了地球内部热量的散逸以及大量还原性金属元素和气体的产生。因此,那个时候的海洋处于强还原环境,富含还原态的铁、铜、锌、铅、锰等金属离子,以及甲烷、氢气和硫化氢等气体,海水的温度维持在70~100℃。由于光合作用还没有出现,大气中几乎不含氧气,二氧化碳的含量很高,因而海洋呈酸性。不难看出,早期海洋所具有的环境与现代海底热液喷口周围的环境非常相似。科学家猜想,正是在早期海洋海底热液喷口周围,生命开始悄悄地萌芽了。

那么,哪些生物才是地球上所有生命的「共同祖先」呢?科学家根据「分子进化时钟」的基因测序,勾勒出了地球上所有生物的「生命进化树」。他们发现,位于「进化树」根部,代表着地球上所有生物「共同祖先」的微生物,绝大多数是从海底热液环境中分离得到的超嗜热古菌。它们的平均最佳生长温度超过80℃,能够利用热液喷口周围环境中的各种无机化学反应所释放出来的能量来维系自身的生命活动,进而支撑整个生态系统。这些微生物完全能够适应古代海洋苛刻的环境条件,是生命起源于海底热液喷口的核心证据。

参考资料

科普中国·十万个为什么,李江涛(同济大学海洋学院博士),2017-08-04:为什么说生命可能起源于深海热液

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