《科学画报》
开博时间：2016-07-01 14:43:00由中国科学社于1933年8月创刊，距今已有80年的历史。《科学画报》在80年的办刊历程中，形成了通俗生动、图文并茂地介绍最新科技知识，形式多样地普及科学技术的特点，对提高广大群众的科学水平，启发青年爱好科学、投身科学事业起了很大的作用，当今的不少著名学者、教授、科学家，青少年时代都曾受到它的熏陶和启发。
在海底寻找生命起源
2022-08-11 23:53:00想象你此刻正坐在一枚小轿车大小的航天器中，试着不要碰到旁边的同伴，也不要触摸任何能帮助你航行的计算机、按键或操作杆。此时，你只能听到舱内设备发出的阵阵“滋滋”声，而舱外是一片可怕的寂静。通过舷窗向外看，除了一闪而过的微小光团以外，目之所及只有深不见底的漆黑。
这正是在“阿尔文”号潜水器中感受到的情景。尽管“阿尔文”号是向着地球深处下潜，而航天器则是离开地球进入太空，两者的目标任务却惊人的相似——寻找生命起源的线索。乘坐“阿尔文”号的科学家想要搞清楚远古生物是如何在海床之下存活下来的，而那里的环境与外星球有很多相似之处。
地球中心之旅
迈克・拉佩形容他所看到的深海是“一个完全不同的世界”。拉佩是一位海洋生物学家，在过去的10年里，他曾3次搭乘“阿尔文”号下潜。拉佩解释说，舷窗外看到的那些微小光团实际上是海洋中的发光生物。“你可以在深海看到很多奇怪的生物，比如像蜈蚣一样的东西，或者在海底爬行的、全身长满长腿的东西。这些生物会极大地引起你的好奇——它们是什么？有科学家描述过它们吗？”不过，拉佩的目的并不是寻找关于这些奇怪生物的答案。
“阿尔文”号会带着拉佩到达水深2600米的胡安德富卡洋中脊的东侧。那里是一个采集海底地下水的理想场所，因为之前在那儿有钻井，还有一个称为海底井塞的特殊装置。“阿尔文”号的机械臂能够从这个深达几百米的钻井里面抽取水样，而这些水曾经被长时间地封存在地壳以下。
我们都知道，深海底层的水温接近于冰点，但这些从钻井内取出来的海水却热得可以煮熟鸡蛋。而且，它们缺少地球生物生存所需要的一些成分：这些水不含氧气，有机碳的含量也接近于零。这里接触不到太阳光，因此也不能使用光能作为能量来源。但是，即使有这么多不利于生存的条件，这里仍然充满了生命。科学家将这个生态系统命名为“暗能量生物圈”。
拉佩的团队在电子显微镜下观察到，暗能量生物圈中的微生物形状各异，有杆状的，有球形的，有像柠檬一样的，还有说不清楚什么形状的——比如有一种就像一个两端伸出长臂的罐头瓶。拉佩通过分析这些微生物的DNA发现，这些生活在地壳内部的生物，有一半是细菌，而另外一半则属于古菌——一个古老的生物分支。古菌通常都生活在其他生物难以生存的极端环境中，如冰川、油田、硫化池等。
可以肯定的是，这些来自暗能量生物圈的生物都相当古老。有生物学家甚至认为，它们每过一万年才会繁殖一次。地壳内部没有任何食物，因此这些生物所需的能量只能来自岩石本身——它们可能消耗氢气、碳或其他元素，甚至可能直接“吞噬”地壳岩石释放的电能。这些古老生物为我们提供了极有价值的信息：如果我们可以揭示最早的地球生命是如何出现的，那么就可以理解生命将如何存在于太阳系的其他行星，甚至系外行星上。
生于泥土
达尔文在曾提出一种地球生命起源的理论，他认为，生命很可能最早出现在一个温暖的小池塘里面，这个池塘里包含了生命所需的铵盐、磷酸盐等物质和光、热量和电能等能量。达尔文推测，在这个小池塘里，小分子的蛋白质在电能的驱使下聚集到一起，形成生命物质，这个过程就像一堆随意摆放的碎片鬼使神差地组成了一张完整的拼图。
这种猜想在19世纪听起来非常不可思议，但科学家最终发现“温暖小池塘”理论是对的。20世纪50年代，美国芝加哥大学的研究人员证实了这一猜想，他们真的在烧瓶中用铵盐、氢气和甲烷生成了氨基酸，而氨基酸正是合成蛋白质的基本骨架。
受此启发，美国国家航空航天局的天体生物学家劳里·巴格从一个全新的方向来探索生命的起源。她猜想，矿物是否有可能发挥类似电池的作用、为体系提供电能呢？换句话说，地球上最早的生物会不会是在一种特殊矿物的“帮助”下，被组装起来的呢？
巧的是，巴格设想中的这种矿物恰好跟海底的热液喷口有着很相似的物质组成。热液喷口附近的矿物体叫作“烟囱”，生活在“烟囱”周围的微生物也是克服极端条件的生存“高手”，就跟在暗能量生物圈中发现的古菌一样。
地球最早的生命出现在距今41亿年前，所以，巴格也就尝试着模拟41亿年前的地质环境。她在烧瓶中装满海水，然后注入采集自地壳内部的水样。结果发现，圆柱体形状的烟囱像竹子一样生长起来了，而且其缝隙中含有自发形成的氨基酸，遗传物质核糖核酸（RNA）也出现在这个混合体系中。
随后，电子从烟囱管道的内部流向外部，烟囱“变”成了电池！它产生的电流足以点亮一盏灯泡，这种烟囱也许能够为活体细胞提供能量！
那么，地球上最早出现的生命是否也始于这种方式：由一个热水和矿物的混合体系向环境播撒简单的有机分子，有机分子进而吸收能量并进行繁殖？为了找到这个问题的答案，科学家仍然需要收集大量的信息。但是，暗能量生物圈和热液群落已经给了科学家很多线索，帮助他们想象外星生命存在的可能性。
从海洋到太空
巴格说：“生命与它生存的环境总是密切相关的，这也是为什么我们在探讨生命起源时，必然绕不开它周围的地质条件的原因。这方面的研究让我们在畅想外星生命的同时，也提醒着我们，对于地球上的生命，我们仍然有很多待解之谜。”
人类已经在火星上寻找到了水的痕迹。2020年，多个国家都计划发射火星探测器，其任务之一就是去火星上寻找生命。美国国家航空航天局还计划对木卫二和土卫二展开地外生命搜寻，因为木卫二和土卫二都显示出冰盖下有液态水的存在。
尽管那些地方并没有丰富的氧气，但是那又如何?深海里的暗能量生物圈已经证明，氧气并不是生命存在的必要条件，相比于氧气，液态水更是寻找生命的关键——这就是海底生命给予我们的启示。
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