神奇的海底噴泉
在深海底部會出現熱氣騰騰、煙霧繚繞的神奇景象,這是海底噴泉的功勞。海底噴泉也被稱為「海底熱泉」,會噴出煙囪一樣的熱水柱,噴發原理和火山噴發的原理類似。在海底噴泉的附近生存著各種各樣的生物,它們對科學家研究地球生命進化有著重要的作用。
太平洋洋底的科學考察
在太平洋一望無際的洋面上,有一個火山眾多的群島,就是加拉帕戈斯群島。群島上分布著 2000 多個火山口,一座座火山堆不時發出轟鳴聲,引起了科學家們的注意。1977 年,美國 「阿爾文」號深潛器再次進入太平洋,對其東部洋底進行考察。經過考察,科學家們發現,加拉帕戈斯群島正位於東太平洋洋隆的中央裂谷附近。這裡不斷向上噴涌岩漿,構成了一座座火山,形成了壯觀的海底熱泉。這些海底熱泉不斷向外湧出熱液,在熱液噴口處形成幾米甚至幾十米高的羽毛狀的柱子,像煙囪一樣,所以科學家們稱之為「海底煙囪」。
黑煙囪和白煙囪
科學家們發現,海底煙囪噴發的煙的顏色大不相同,有的呈黑色,有的呈白色,還有的像霧一樣清淡。這與海水的溫度和海水內所含的礦物成分有關。當海水溫度為 100℃~ 300℃時,海水裡會聚集大量顏色比較淺的硫酸鹽礦物和二氧化硅等物質,於是就形成了白色煙囪;當海水溫度為 300℃~ 400℃時,海水裡的暗色硫化物礦物聚集,就形成了黑煙囪。
價值無限的海底熱泉
隨著探索的深入,人們發現,海底熱泉其實是一個價值無限的寶庫。熱泉噴出的物質含有大量硫黃鐵礦、黃鐵礦和其他金屬硫化物,煙囪內壁是黃銅礦和黃鐵礦,煙囪外壁是石膏、硬石膏、硫酸鎂,煙囪最外層富含重晶石、非晶質二氧化硅等。除了這些,在煙囪底部,還散落著閃鋅礦、硫黃鐵礦、黃鐵礦、鉛鋅礦和硫等沉澱物,這些沉澱物形成熱液礦床,開採利用後,可以為人類帶來非常高的經濟價值。
熱泉周圍的神奇生物
海底熱泉所處的海底環境中缺乏氧氣,溫度多變,含有大量有毒物質,但是在熱泉的噴口處仍然生活著各許多不常見的生物,如巨大的紅蛤、 海 蟹、 蝦, 還有形狀奇怪的水螅等。此外,在熱泉區外荒蕪的深海海底,還生存著蠕蟲、海星及海葵等生物。
加勒比海海底的蝦
加勒比海區是世界上水深較深的海底熱泉區之一,在海底熱泉附近的岩石上生活著深海蝦類。這種蝦沒有視覺,卻有著靈敏的熱感受器,能夠對生存環境的溫度及時作出反應。不僅如此,這些蝦與細菌共生,還會攝食少量高濃度硫化氫維持生長。科學家還觀察到,這種蝦還存在著同類相食的現象。
熱泉生物的價值
深海的熱泉生物處於高 壓、 高 溫、 無 光、 有 毒的極端環境中,以特殊的適應機制和組織結構維持生長繁殖,具備了耐鹽性、耐溫性、耐壓性等特殊功能。對這些功能加以研究利用,可以為工業、醫藥、環保領域創造出可觀的效益。以環境保護為例,深海熱泉生物能夠將海底的有害物質分解並加以利用,因此能夠清理重金屬、石油等污染物。人們可利用深海熱泉生物的這一特性處理身邊的石油、農藥等污染,保護環境。
熱泉生物的待解謎團
深海熱泉生物以熱泉為棲息地, 每個熱泉的生物都會形成一個穩定的生態系統,基本不與其他生態系統來往,這樣很容易形成「地理隔離」,所以理論上不同的熱泉上應該存在不同種類的生物。但讓科學家們困惑的是,目前所發現的深海熱泉生物群落雖彼此分離,但都是非常相似的。另外,熱泉生物的蛋白質在高溫條件下為何不變性也是一個值得探討的問題。除了這些,還有更多待解謎團吸引著科學家們不斷對深海熱泉生物展開深入探索。
熱泉的發現者 1979 年,美國科學家比肖夫博士在太平洋開展科學考察期間,第一次發現了海底的「煙囪」。
熱泉的分布區 海底熱泉主要分布在地殼張裂或薄弱的地方,如大洋中脊的裂谷、海底斷裂帶和海底火山附近。
製造能量的細菌 熱泉附近的海水裡硫化氫的濃度很大,生存著大量細菌。細菌可使硫化氫與氧發生化學反應,其生成物為深海熱泉生物提供了能量和有機物。


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