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为什么生命也可不依赖太阳?
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第五期
为什么生命也可不依赖太阳?
俗话说“万物生长靠太阳”!但凡事都有特例,在大自然当中就有一类生命的生长可以完全不依赖太阳。
为什么俗话说“万物生长靠太阳”?
地球上的生命依靠太阳的能量生存,而光合作用是唯一能捕捉此能量的重要生物途径。光合作用的字面意义为 “用光合成”,光合作用生物利用太阳能合成有机物,储存于分子中的能量用来驱动植物细胞中的各項工作,同时这些能量也可被各种不同的生物所利用。
高等植物中最活跃的光合作用组织是叶肉。叶肉细胞含有大量的叶绿体,叶绿体內的叶绿素则是专门用來捕捉光能的绿色色素。在光合作用中光能被用来氧化水,释放出氧气,并还原二氧化碳合成有机化合物,最主要的有机物是糖。这一系列复杂的过程主要包括了光反应与暗反应两部分。光反应主要在叶绿体中的膜体构造-类囊体进行,最终产物为高能量的化合物ATP、NADPH、O2;暗反应则是在叶绿体基质中合成糖类。 光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。因此,光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义[详细]
化能合成作用:生命的另辟蹊径!!
自然界中存在某些微生物,它们能以二氧化碳为主要碳源,以无机含氮化合物为氮源,合成细胞物质,并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量。这些微生物进行的营养方式称为化能合成作用。例如硝化细菌包括亚硝化菌和硝化菌。利用NH3和HNO2氧化所释放的能量合成有机物。硫细菌能够氧化H2S,把S积累在体内。环境中如果缺少H2S的话,这类细菌就把体内的S氧化成硫酸。铁细菌是能够氧化硫酸亚铁,并利用氧化释放的能量合成有机物的一类细菌。
这些微生物的化能合成作用,对维持地球上物质循环的平衡以及对净化环境具有重要作用。例如,土壤中硝化细菌的活动,可提高土壤肥力,增加植物可利用的氮素营养。利用硫细菌可降低土壤pH值,提高土壤矿质盐的可溶性,从而改善作物的矿质营养。利用某些自养微生物的化能合成作用,可在贫矿尾矿中进行细菌浸矿。[详细]
开曼群岛神秘的深海“黑烟囱”隐藏未知生物
英国国家海洋中心发布了2013年2月图片显示,科学家操纵深海遥控潜水器对海底“黑烟囱”进行探索,这片深海位于开曼群岛的海槽中,距离表面海水大约5000米。根据本项研究的首席科学家乔恩·科普里介绍:“深潜器正在监测海底热液流的温度,并收集一些深海水体样本,我相信在未来的数个月内会发现其他新的生命形式。”图中显示的深海遥控潜艇对世界上已知最深的热液喷口进行研究,处于大洋深处环境中的生物常年得不到阳光的照射,可形成特殊的生命形式,此外,这里的矿产资源也非常丰富。
乔恩·科普利认为实验室分析结果可发现新的深海物种,从身体形态上判断,我们已经发现了几个新品种,比如一种新的海葵,罕见的蠕虫类生物,还有一些甲壳类动物。深海潜水器的探测显示,海槽的深度达到了4960米,大约为16,273英尺,富含铜等矿物元素的液体不断从海床底部的喷口处涌出,目前对深海热液喷口的研究是最热门的发现,比起地球上其他类型的探索,深海生命的研究有助于发现其他星球的宇宙生命。根据南安普顿大学海洋生物学家介绍:“研究人员测得的喷口持续温度超过了400摄氏度,大约为752华氏度。” [详细]

结语

俗话说“万物生长靠太阳”!但凡事都有特例,在大自然当中确确实实存在一类可以完全不依赖太阳而生长的生命形式。试想,在遥远的外太空,在那些远离太阳的行星或其卫星上或许存在着类似不依赖光线生活的地外生命形式。
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栏目简介
《十万为什么》“腾讯科学”频道打造的深度分析栏目,力求从纷繁复杂的网络知识噪音中过滤出最核心的内容,去粗取精、去伪存真,还原科学知识的本质。
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康德曾经说:“世界上有两件东西能够深深地震撼人们的心灵,一件是我们心中崇高的道德准则,另一件是我们头顶上灿烂的星空。”每一个热爱科学的人一定都对大自然怀有深深的敬畏,同时心中有无数个为什么。如果你有什么不理解的科学问题,欢迎发邮件到:warp-drive@qq.com 咱们共同探讨。
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