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生活在450度海底热泉旁的虾它们煮不熟吗

发布时间:2021-05-23 13:52来源:奇趣网编辑:QiQu阅读: 当前位置:奇趣网 > 科学探索 > 手机阅读

虽然我们平时开水只能达到100℃,但这只是常压下水的沸点,如果压强变大,水的沸点会升高,同理如果压强降低,它也会变低,一个典型的例子就是在高海拔的地方我们很难煮熟食物。

生活在450度海底热泉旁的虾它们煮不熟吗

与高海拔地区相反的就是海底,随着海洋深度的增加,水的压强会不断增加,它的沸点也就不断升高,所以海水完全有可能超过450℃。

当海水被地热加热后,它会形成类似火山喷泉一样的海底热泉,这些海底热泉的温度就能达到60℃-464℃(根据深度不同温度不同,464℃是目前发现的最高温度海底热泉)。

它就像海底的一个烟囱一样大多时候呈现黑色,根据喷发所含矿物质的不同,有时候也会呈现其他颜色,比如黄褐色、蓝绿色等等。

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图注:海底热泉的形成

虽然这些海底热泉温度往往很高,压强也很大,但它却是一些底栖生命的摇篮。超过200米就被判定为深海,阳光几乎无法进入这些海域,但是这里的生命不依赖太阳,而是地球自身的热量。

2012年,英国科学家在一次加勒比海底的探险中,在5000米深处的海底裂谷中发现了一个海底热泉,它向上方海洋喷射了超过一公里的矿物质黑色射流。

这个海底热泉最让人印象深刻的是,在喷口处密密麻麻的生活着成千上万的“无眼虾”,每平方米最多达到2000只,围绕在6米高的矿物塔尖附近,研究人员将这种虾命名为大西洋喷口盲虾(Rimicaris hybisae)。

这其实不是第一次发现这种虾,此前在其他的海底热泉喷口也发现过它们的近亲,不仅是虾,有时候还会有螃蟹和鱼。

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图注:数量庞大的海底虾

在海底发现相对高级的动物是很神奇的事,但是随之而来的就是关于这些动物的问题。

比如大西洋喷口盲虾,它在这里吃什么?它们的近亲又是如何出现在很远的地方?吃货们可能还要问,几百度的高温,它们怎么没有被烫熟,能不能下火锅?

根据在大西洋中脊发现的类似物种,这种虾的生命很可能开始于海洋深处,而不是依赖于海底热泉。

科学家推测,雌性虾在繁殖期会离开喷口,因为“黑色烟囱”可能不是一个繁殖胚胎的好地方。

既然不是在海底热泉边上出生,那么幼虾就无法得到这些唾手可得的食物,它们的食物来源是浅海阳光世界飘下来的碎屑。

可以说,早期的它们饮食和我们差不多,是以太阳或者光合作用为基础的食物。

但是成年后,这些虾就会回到海底热泉,这时候它们的一切都发生了改变。

首先,它们的眼睛消失了,不过在背上发育出光传感器,这个感光器可以感受到海底热泉处发出红外线,也正是这个功能帮助它在高温环境下存活下来(后面解释)。

其次,它们的饮食发生了质的变化,从光合作用变成化学合成饮食。

海底热泉周围生活着丰富的嗜热菌,这些嗜热菌只基于构成热泉喷发的金属,气体和矿物质进行简单生活,比如在印度洋收集的嗜热菌,它们就只需要硫,氢和二氧化碳。

有一种最常见的过程——硫化作用,很多嗜热菌会以硫化氢,硫或者硫化铁等含硫无机物作为基础,获取能量和含硫氨基酸。

这些嗜热菌就像植物一样,是海底热泉旁食物链的生产者,而大西洋喷口盲虾则是消费者,甚至已经是该生态系统食物链顶端的物种。

在这个竞争不是很激烈的食物链里(估计它们自己内部竞争还是挺激烈的),虾几乎不需要捕食,它们在自己的身体上培养嗜热菌作为食物。

但是,它们是如何抵御高温的呢?

虽然它们确实很耐高温,但是它们更多的不是抵御而是回避。

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如何在高温的喷口处生活?

2015年的时候,有研究小组对这些深海虾和浅海虾进行对比,其中主要探索了它们外骨骼的两种关键成分——一种叫做甲壳质和蛋白质(有机物)和种叫做方解石的类骨矿物(无机物),这两种成分决定了虾的表现。

事实证明,生活在海底热泉的深海虾虽然承受着高温和高压,但是它们更脆弱,浅海虾的外骨骼比深海虾的外骨骼强约10倍。

当然,这与它们生存的环境有关系,深海虾外骨骼较软,但能够承受极端温度和压力;浅海虾的外骨骼更坚硬,能够更好地抵御肉食动物。

就大西洋喷口盲虾而言,它们可以快速冲入和冲出100°C或更高的温度中,但如果长时间暴露在39°C以上的水温下,它们会被煮熟。

它们的光传感器用途就在于此,通过红外线来感知水温的变化,有这个之后,它们变得非常敏感,只要水温发生变化,它们会迅速移开。

它们的颜色是苍白色的,被煮熟后也和普通虾一样会变红。

好吧,它们确实可以被下火锅,估计只是多煮一会儿的事。

只不过,这东西不一定能吃,海底热泉喷发许多重金属和对我们而言有毒的物质,估计生活在这里的大西洋喷口盲虾“挺毒”的,

想象一下它们自己幼崽都要换个地方生,就知道最好不要随便吃它们。

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图注:木卫二或许就有类型的海底热泉

虽然,它们生活在海底热泉的喷口处,但是温度并不会太高,因为热泉出来会被迅速降温。

这些海底热泉生命的发现意义十分重大,因为我们可以看到生命可以在极端的环境下活得很好,甚至有着一个和我们完全不同的生态系统。

或许生命真的广泛存在,至少海底热泉在太阳系内就不止是地球独有。

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