地下生命奇景

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇地下生命奇景范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

不需要阳光，也不需要氧气，它们能够活上数百万年。

很久以来，就流传着一个说法，说地底下是另一番天地，那里住有地下人。古希腊的大哲学家柏拉图就曾认为地球里面充满地道和洞穴，那里居住着高级文明。几世纪前，人们也一直传说着北极的地下领域里生活着一群远古部落，他们在地表下有很好的住所，通过北极一个隐秘的出口与外界相连。而且，一些探险者还表示，当他们到达极地时，指南针会失常地乱摆动。许多研究人员还表示，温暖的风经常从北极吹来，证明那里一定有巨大洞穴。

的确，许多动物都长年生活在地下，因此给人一种虚假的印象，好像地下别有洞天，但这些动物仅生活在地下的浅表层。一般来说，复杂生命不可能在地下太深的地方生存，因为生命赖以为生的养分和氧气在地下几十米就极度稀缺了，更遑论地下几千米。当幻想家们幻想着地下人的时候，科学家却认为，地下几千米处，不要说人，就是一粒细菌也难找。过去的一个世纪里，科学家们为了寻找另类生命，把目光紧盯在月球、火星等遥远的星球上，而他们所站立的脚下则被他们完全忽视了。

可是谁想得到呢，真理往往就在两个极端之间：地下深处虽没有传说中的地下人，但对于生命来说，还真别有一番洞天。

生命的地下乐土

故事源起于1980年代。随着核电的发展，核废料越积越多，美国开始寻求把核废料封存起来，在地下几百米深处掩埋掉。那时一般的科学家都认为，地下几百米深处已是生命的不毛之地，但美国能源部依然担心，万一存在微生物，可能会咬开这些封口，造成核废料泄漏。为了消除公众的恐慌，1987年美国能源部资助了一个小组，到南加利福尼亚一所核设施地下的钻井里寻找生命。出乎意料的是，他们果然在地下500米处发现了细菌和古细菌。

不久，人们便发现，地下生命的存在不仅可能，而且还非常普遍。1992年，一位科学家发现，在日本海海床下的沉积物里繁衍着大量生命；甚至在海床下500米深处，每立方厘米的沉积物中就有1100万个微生物。

在随后的年代里，这个纪录不断被刷新。2011年，一位地质学家在南非一座金矿地下1300米深处，不仅发现了大量细菌，还发现了一种比细菌远为高级的动物――线形蠕虫。这种蠕虫因像魔鬼一样害怕阳光，被科学家名之为“魔鬼蠕虫”。再接下去，人们在南非最深的金矿3600米深处发现了另一种线形蠕虫。这种蠕虫是迄今所发现的栖居在地下最深处的陆生动物。

这个发现是不同寻常的。因为一般认为，在那么深的地下，不仅缺少食物和氧气，单地球内部散发出的热量，就足可杀死所有生命。在那种地方还能找到蠕虫，这真是生命的奇迹。现在一个不争的事实是，在我们脚下几百到几千米的深处，依然是生命的家园，那里繁衍着大量前所未知的生命。这些生命的总数估计占整个地球生命总数的1～10%。

对科学家来说，单发现地下生命还不足为奇，让他们更感兴趣的是，地壳深处的很多生态系统与世隔绝，那里的“居民”违反了许多公认的生物学规则。比方说，那里有些微生物新陈代谢是如此缓慢，它们可能已经活了数百万年之久；那里有些细菌即使彻底离开太阳光，也能存活；还有一些动物的行径与人们想像的大相径庭，它们完全不需要氧气。这些古怪的生命也许能帮助我们解开地球生命“从哪里来，到哪里去”的古老谜团，甚至对寻找外星生命也有所启发。

地球生命的老寿星

栖居在如此深的地下，必然要面临一系列严峻的挑战。首先一个问题是，它们如何在如此贫瘠的环境里养活自己？例如，如今生活在海床地下的微生物，肯定起源于海床，它们是在成千上万年里，被不断积累的沉积物埋入地下的。在周围的泥土中食物是那么少，几乎没有任何新的补充，这些微生物必定很长时间以来就一直在挨饿。事实上，当你在显微镜下观察，会发现这些微生物不吃不动，像死了一样。当初有人就怀疑它们只是死去的细胞，而不是活着的生命。

它们当然不是死细胞。2011年，一位日本科学家在太平洋海床下220米深处，采集到有着46万年年龄的沉积物，并从沉积物中找到一些细胞。他把它们移至食物丰富的环境中培养，这些食物含有碳和氮的放射性同位素。2个月后，他在近3/4的细胞中都发现了这些同位素的踪迹。

这说明，这些细胞是活的，尽管你不能从它们的行为中判断出来，但它们的确在新陈代谢。它们的新陈代谢比起我们来几乎慢得惊人，但好处是，极为有限的一点食物就可维持它们生存成千上万年。

这种生活方式实在太严酷了。我们知道，一个生物体一生所要做的事情无非这么两件：维持生存和繁衍后代。对于一个细胞来说，如果食物匮乏到连维持生存都已不易，那么它就放弃大多数其他生物毕生所从事的工作――繁殖，集中精力于修复自己的机体。这样一来，它们就可以活得非常久。

一位丹麦科学家的发现证实了这一点。他在太平洋海床底下有着8600万年龄的沉积物中，发现了一些活的细菌和古细菌。这些微生物新陈代谢的功能已经极大地退化，而且很早以来就停止了分裂，所以种群的数量极为稀少，每立方厘米的沉积物中仅有1000个细胞。估计这些微生物在地层中至少已经活了数百万年，属于我们这个星球上最长寿的生物之一。

不再需要太阳

新陈代谢出奇得缓慢，这算是一个与众不同的亮点。不过，比起在地球大陆底下的一些微生物来，海床下的微生物还是太中规中矩了。

我们知道，地球上几乎所有生命的食物最终都离不开阳光。植物不必说了，它们利用阳光直接进行光合作用，一部分单细胞生物，像鞭毛虫和蓝藻，也是如此；动物呢，需以植物或者浮游生物为食，所以其食物追根溯源也来自阳光；大部分细菌以分解动植物尸体为食，其食物说到底也还是来自阳光。

但是在南非金矿的深处，却生活着一种古怪的细菌，它的食谱与太阳光完全无关，而来自周围岩石中放射性物质的核衰变。

在这种细菌生活的环境中，含有一种放射性物质――铀。铀是原子弹和核电站的原料。当这种元素在岩石中衰变时，放出的射线把水分子分解了，产生氢离子。然后，这种细菌就把氢离子摄入体内，同时又从岩石中摄入硫离子，让它们在体内结合，反应释放的能量被它利用来维持生命之需。

通过这种方式给自己“充电”，这些细菌是这个星球上少数离开太阳光也能生存的生命之一。它们的能源完全独立于光合作用。

离开太阳光，地下生物甚至依然能建立起比较复杂的生态系统。

在罗马尼亚南部地下30米处有一个叫“摩非利”的黑暗洞穴。这个洞穴自数百万年前就与世隔绝了。在黑暗、潮湿的通道里，生活着像虾一样的甲壳类动物和蜘蛛，它们与地表的甲壳类和蜘蛛看起来很像，但它们的食物链却建立在迥然不同的基础上。

这里处于食物链最底端的是一种细菌，它们是利用从周围岩石中溶解到水里的硫化氢来获得能量的。然后，蠕虫吃细菌，再高级点的动物又吃蠕虫，这样一步步搭建起了一个复杂的食物链。

这种完全脱离太阳能的食物链很早以前就在海底的热液附近发现了。摩非利洞穴则表明，这种情况不仅限于深海。在我们脚下数百、数千米的地方，通过类似的机制同样也可以建立起复杂的生态系统。

不需要氧气的动物

这些发现拓宽了生命的疆界。不过在很长时间里，看来居住在地下深处的生命仅限于简单的形式：细菌、古细菌以及一些稍复杂点的真菌和变形虫。

然而魔鬼蠕虫的发现表明，动物也能够生活在数千米深的地下。这些蠕虫尽管只有半个毫米长，但比起其他那些地下居民，还是要大数百倍，而且身体结构也远为复杂。

魔鬼蠕虫移居矿坑底下的时间相对较晚。对它们生活环境中的水进行同位素测年表明，它们大约是在12000年前才钻到地下去的，很可能是随着地下水钻进来的。这些水中至今还含有当初在地表溶解来的氧气，这是这些蠕虫至今不死的秘诀。我们所要惊叹的是它们在如此窒息的条件下顽强生存的本领。

不过，有些地下动物甚至完全不需要呼吸氧气。我们都知道一些厌氧细菌新陈代谢不需要氧气，但动物中迄今还未发现过“厌氧”型的。2010年，科学家在地中海海床的地下发现了一种铠甲动物。这种250微米长的动物，有一个花瓶状的外壳，生物学上称为“铠甲”，在“瓶口”一丛触须伸出来。

当然，博得生物学家的注目并不是它们的外形。这些铠甲动物已经进化出一种不需要依赖氧气的独一无二的新陈代谢方式。事实上，它的细胞里完全缺乏线粒体，而就别的动物而言，线粒体是它们的命根子，是它们身体的能量工厂。这种铠甲动物是通过一种叫“氢化酶体”的细胞器从硫化氢中获得能量的。这一点使得它迥异于别的动物，是我们迄今发现的唯一不需要呼吸氧气的动物。

地下生命的启示

这些发现除了极大地丰富了我们对生命的认识，还让我们对生命的起源有一个

的一瞥。在光合作用出现之前，地球上的生命是靠什么机制生存的？至少，发现于南非的靠吃射线的细菌能够给我们一个启示。一些人甚至走得更远，认为生命本身最早就起源于地下。因为生命起源之初，地表的环境非常恶劣，而地下深处则可以保护生命免受小行星的轰击和致命的紫外线辐射。

当然，现在主流的观点是大洋底下的海底热液才是生命诞生的摇篮，深海也同样可以保护生命免受小行星轰击和紫外线辐射。

不过，就算地下并非生命的起源之地，未来在我们星球上的生命行将毁灭之际，地下深处必将是生命的最后避难之所。

2012年，英国两位科学家通过电脑模拟，想看看当太阳渐入老境，地球环境对生命变得极为不利的时候，地球生命的命运如何。模拟显示10亿年之后，海洋将开始沸腾蒸发。到那时，只有生活在地下深处的生命才能幸存下来。它们可能会继续存在10亿年。当地表变成不毛之地，生命的任何迹象都消失殆尽之后，地下的生命可能是地球上唯一的生命。

也许，为了躲避那时酷热的太阳，人类在灭亡之前，也可能要躲到地下勉为其难地生活好长一段时间呢。