论文部分内容阅读
地球曾经被海洋所覆盖，地球生命起源于海洋，但是科学研究发现，早期地球上的海洋与现在完全不一样，那么原始的海洋是什么样的呢？
原始的海洋是酸性的热洋
海洋是怎么形成的？在地球演化早期，由星云凝聚而成的原始地球，气体与固体粒子逐渐分开，形成原始的大气圈。原始大气不断向星际空间逸散，所以原始大气圈对于地球水圈的形成并无贡献。在原始大气逸散的过程中，来自地球内部的挥发物质不断替补着原始的大气，逐渐演变成一个次生的大气圈。水圈的形成起初便有赖于这个次生的大气圈。次生大气圈的发育主要来自像火山喷发这样的释气作用。当时它是还原性质的，而不是氧化性质的（氧化是现代大气圈的特征）。次生大气圈生成之初，地球温度还较高，几乎所有的挥发气体，包括 H2O都在大气之中。但当地表温度降到沸点以下,H2O便冷凝为水，形成原始海洋。由于大气中含有HCl和CO2等气体，故早期冷凝出来的水必定是酸性的，温度也较高。
原始大洋的酸性热水与火成岩中的矿物发生剧烈作用，溶解出二氧化硅和某些阳离子,造成主要是由含铝粘土矿物所组成的沉淀物,这便是原始大洋的沉积物。
根据地球上已发现的古老沉积岩年龄，推测地球水圈的出现可远溯至地质历史早期。现今已发现的最古老岩石位于格陵兰西南部，年龄约38亿年，岩石虽经变质，仍然保留了沉积作用的痕迹，提示当时水已出现。因此推测，地球水圈形成于38亿年前。
原始的海洋不太咸
海洋刚形成时，海水和江河湖水一样，是淡的。后来，雨水不断地冲刷岩石和土壤，并把岩石和土壤中的盐类物质冲入江河，而江河的水流到大海，使海洋中的盐分不断增加。与此同时，海中水分不断蒸发（盐几乎不会蒸发），这就使盐的浓度越来越大。当然，这个过程是很漫长的。 水分不断蒸发，反复地形云致雨，重又落回地面，把陆地和海底岩石中的盐分溶解，不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合，才变成了大体积的咸水。
原始的海洋是有毒的
近日科学家的一项研究发现，早期时候地球上的海洋就像毒液一样，所有生物都难以生存。这是来自丹麦南方大学的研究员发现的，他们称地球早期存在大片的海洋，但是当时海中存在着大量的硫化物。科学家是在大峡谷考察时发现的这样的结果，他们探测了岩石中的微量元素，从而发现古代时期海洋中存在高容量的硫酸盐。当时海水中的钼要比如今海水中钼的含量高出许多，这些岩石也更容易融化于含氧的水中。
负责本次研究的马修博士称：“这是惊人的发现，当时的海水与现在存在很大的差距，不过我们还不知道它们是怎么变化成现在这样的，这还需要慢慢的研究。”根据科学家介绍，当时海洋硫化物丰富，特别是浅海，而它们的覆盖率是当今的400至800倍。
原始的海洋是缺氧的
由于大气中当时没有氧气，也没有臭氧层，紫外线可以直达地面，靠海水的保护，生物首先在海洋里诞生。大约在30多亿年前，即在海洋里产生了有机物，先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代，有了海藻类，在阳光下进行光合作用，产生了氧气，慢慢积累的结果，形成了臭氧层。此时，生物才开始登上陆地。
总之，经过水量和盐分的逐渐增加，及地质历史上的沧桑巨变，原始海洋逐渐演变成今天的海洋。
最早的生命起源于海洋
1871年，达尔文在一封信里这样写道：“生命最早很可能在一个热的小的池子里面。”后来，这个“热的小池子”被称作“原始汤”。但是由于当时条件限制，对于“原始汤”的研究一直没有进展。直到100多年之后的1977年，美国科学家在加拉巴戈斯群岛海底找到了它。
1977年，美国“阿尔文号”深潜器潜到了加拉巴戈斯群岛深海，在那里测得深层海水高达8℃，同时海底出现白色的巨型蛤类。这种反常的现象引起专家们的关注，到了1979年，“阿尔文号”又重新来到这里，并且还带了很多生物学家一同前往。正是这次的研究，揭开了“深海热液生物群”的神秘面纱。
科学家们发现，海底热液带出大量硫化物，遇水冷却后形成巨大的“黑烟囱”，约350℃的含矿热液从直径约15厘米的烟囱中喷出，与周围海水混合后，很快产生沉淀变为“黑烟”，沉淀物主要由磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿和铜－铁硫化物组成。这些海底硫化物堆积形成直立的柱状圆丘，称为“黑烟囱”。
近30年来，科学家在世界各地的大洋海底相继发现海底热液和“黑烟囱”，包括台湾东北角的龟山岛，并在“黑烟囱”旁发现很多生物，形成与人们常识迥异的生物群和食物链。最具有代表性的生物是3米长的管状蠕虫，这类蠕虫没有口腔和肛门，靠体内的硫细菌供给营养。个体大有利于一次性大量取食，也有利于迅速运动到达食物源，能够忍耐长期饥饿。
“黑烟囱”附近生物链的生存环境，与太古代生命起源时期类似。太古代时期没有绿色植物，没有光合作用产生的大量氧气。此外，光合作用也可能起源于热液的“黑烟囱”中。美国科学家在5000米深的海底曾关闭深潜器灯光5分钟，在热液口发现光线。这种光显然被最早的某一种生物利用了，这个时候光合作用效率高的优越性就显示出来了，把生物的演化往前推进。由此，我们说生命的起源很可能就是从海底的“黑烟囱”开始的。
【责任编辑】蒲晖
原始的海洋是酸性的热洋
海洋是怎么形成的？在地球演化早期，由星云凝聚而成的原始地球，气体与固体粒子逐渐分开，形成原始的大气圈。原始大气不断向星际空间逸散，所以原始大气圈对于地球水圈的形成并无贡献。在原始大气逸散的过程中，来自地球内部的挥发物质不断替补着原始的大气，逐渐演变成一个次生的大气圈。水圈的形成起初便有赖于这个次生的大气圈。次生大气圈的发育主要来自像火山喷发这样的释气作用。当时它是还原性质的，而不是氧化性质的（氧化是现代大气圈的特征）。次生大气圈生成之初，地球温度还较高，几乎所有的挥发气体，包括 H2O都在大气之中。但当地表温度降到沸点以下,H2O便冷凝为水，形成原始海洋。由于大气中含有HCl和CO2等气体，故早期冷凝出来的水必定是酸性的，温度也较高。
原始大洋的酸性热水与火成岩中的矿物发生剧烈作用，溶解出二氧化硅和某些阳离子,造成主要是由含铝粘土矿物所组成的沉淀物,这便是原始大洋的沉积物。
根据地球上已发现的古老沉积岩年龄，推测地球水圈的出现可远溯至地质历史早期。现今已发现的最古老岩石位于格陵兰西南部，年龄约38亿年，岩石虽经变质，仍然保留了沉积作用的痕迹，提示当时水已出现。因此推测，地球水圈形成于38亿年前。
原始的海洋不太咸
海洋刚形成时，海水和江河湖水一样，是淡的。后来，雨水不断地冲刷岩石和土壤，并把岩石和土壤中的盐类物质冲入江河，而江河的水流到大海，使海洋中的盐分不断增加。与此同时，海中水分不断蒸发（盐几乎不会蒸发），这就使盐的浓度越来越大。当然，这个过程是很漫长的。 水分不断蒸发，反复地形云致雨，重又落回地面，把陆地和海底岩石中的盐分溶解，不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合，才变成了大体积的咸水。
原始的海洋是有毒的
近日科学家的一项研究发现，早期时候地球上的海洋就像毒液一样，所有生物都难以生存。这是来自丹麦南方大学的研究员发现的，他们称地球早期存在大片的海洋，但是当时海中存在着大量的硫化物。科学家是在大峡谷考察时发现的这样的结果，他们探测了岩石中的微量元素，从而发现古代时期海洋中存在高容量的硫酸盐。当时海水中的钼要比如今海水中钼的含量高出许多，这些岩石也更容易融化于含氧的水中。
负责本次研究的马修博士称：“这是惊人的发现，当时的海水与现在存在很大的差距，不过我们还不知道它们是怎么变化成现在这样的，这还需要慢慢的研究。”根据科学家介绍，当时海洋硫化物丰富，特别是浅海，而它们的覆盖率是当今的400至800倍。
原始的海洋是缺氧的
由于大气中当时没有氧气，也没有臭氧层，紫外线可以直达地面，靠海水的保护，生物首先在海洋里诞生。大约在30多亿年前，即在海洋里产生了有机物，先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代，有了海藻类，在阳光下进行光合作用，产生了氧气，慢慢积累的结果，形成了臭氧层。此时，生物才开始登上陆地。
总之，经过水量和盐分的逐渐增加，及地质历史上的沧桑巨变，原始海洋逐渐演变成今天的海洋。
最早的生命起源于海洋
1871年，达尔文在一封信里这样写道：“生命最早很可能在一个热的小的池子里面。”后来，这个“热的小池子”被称作“原始汤”。但是由于当时条件限制，对于“原始汤”的研究一直没有进展。直到100多年之后的1977年，美国科学家在加拉巴戈斯群岛海底找到了它。
1977年，美国“阿尔文号”深潜器潜到了加拉巴戈斯群岛深海，在那里测得深层海水高达8℃，同时海底出现白色的巨型蛤类。这种反常的现象引起专家们的关注，到了1979年，“阿尔文号”又重新来到这里，并且还带了很多生物学家一同前往。正是这次的研究，揭开了“深海热液生物群”的神秘面纱。
科学家们发现，海底热液带出大量硫化物，遇水冷却后形成巨大的“黑烟囱”，约350℃的含矿热液从直径约15厘米的烟囱中喷出，与周围海水混合后，很快产生沉淀变为“黑烟”，沉淀物主要由磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿和铜－铁硫化物组成。这些海底硫化物堆积形成直立的柱状圆丘，称为“黑烟囱”。
近30年来，科学家在世界各地的大洋海底相继发现海底热液和“黑烟囱”，包括台湾东北角的龟山岛，并在“黑烟囱”旁发现很多生物，形成与人们常识迥异的生物群和食物链。最具有代表性的生物是3米长的管状蠕虫，这类蠕虫没有口腔和肛门，靠体内的硫细菌供给营养。个体大有利于一次性大量取食，也有利于迅速运动到达食物源，能够忍耐长期饥饿。
“黑烟囱”附近生物链的生存环境，与太古代生命起源时期类似。太古代时期没有绿色植物，没有光合作用产生的大量氧气。此外，光合作用也可能起源于热液的“黑烟囱”中。美国科学家在5000米深的海底曾关闭深潜器灯光5分钟，在热液口发现光线。这种光显然被最早的某一种生物利用了，这个时候光合作用效率高的优越性就显示出来了，把生物的演化往前推进。由此，我们说生命的起源很可能就是从海底的“黑烟囱”开始的。
【责任编辑】蒲晖