[圖文]大洋底部生物可利用肉眼看不見的紅外光進行光合作用

位於大洋底部的『黑煙囪』是一類熱液噴口,來自美國國家海底研究計劃的科學家發現這裡有些生物可利用我們肉眼看不見的紅外光進行『光合作用』,甚至不需要太陽就能生存。















位於海底的熱液噴口擁有多種奇特的生物,可利用環境中的各種能量源進行生存



這項研究探討了『光合作用』生命存在於極端環境下的潛力,地球上的深海熱液噴口有些類似其他星球的惡劣環境,如果一些生物可以在紅外輻射環境下生存,那麼就意味著其他星球上也可能有類似的生物,比如木衛二冰層覆蓋的表面下擁有大片的『海洋』。



物理學家羅蘭多·卡德納斯稱當我們意識到一種生物可利用紅外波段的光進行『光合作用』,就認為這樣的生物具有很大的生存潛力,通過本項研究可發現它們是否能在深海熱液噴口附近生存。在沒有太陽光直射的環境下,低能量的紅外光是熱液噴口生態系統中的能量來源之一,這裡擁有多種奇特的生物,可利用環境中的其他物質作為能量來源,比如硫化氫、氨等,熱液噴口生態系統中生存的微生物可反作用於『黑煙囪』,比如管狀蠕蟲等。英屬哥倫比亞大學研究人員托馬斯·比蒂發現一種可利用硫進行化學反應的生物,它也需要光以獲得能量。



在靠近墨西哥海岸的太平洋水域,深度可達2,400米左右,大約為7,875英尺,有些微生物擁有奇特的器官,可有效地捕捉微弱的光線。聖路易斯華盛頓大學生物化學教授羅伯特·布蘭肯希普認為有機體演化出巨大的光敏器官,可生活在光照極為微弱的環境中,在熱液噴口附近通過捕捉到微弱的光能量。



科學家通過方程模擬了深海熱液噴口附近的輻射和溫度水平,發現這裡水溫大約為200攝氏度到400攝氏度之間,結果表明通過捕捉紅外光的光合速率並不是很高,熱液噴口附近可利用的能量較少。對比木衛二的海底環境,卡德納斯認為木衛二受到木星的潮汐力作用,其海底可形成類似地球深海中的熱液噴口,支持利用紅外光進行『光合作用』的微生物生存。


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