在我们的传统认知里,生命的生存离不开阳光,地球上几乎所有的生态系统,都是以光合作…
在我们的传统认知里,生命的生存离不开阳光,地球上几乎所有的生态系统,都是以光合作用为基础的,植物通过光合作用,将太阳能转化为化学能,成为食物链的底层,支撑着整个生态系统的运转。但在几千米深的漆黑海底,阳光完全无法到达,水压能达到几百个大气压,温度接近冰点,我们曾经以为,这里是生命的荒漠,只有极少数的生物能勉强生存。直到上世纪70年代,科学家们在深海海底,发现了一种神奇的地质结构——海底热液喷口,也就是我们常说的“海底黑烟囱”,在它的周围,竟然存在着一个极其繁荣、完全不依赖阳光的生态系统,这里的生物密度,甚至能媲美热带雨林,彻底颠覆了我们对生命生存极限的认知,也为我们探索生命的起源,打开了一扇全新的大门。 很多人会好奇,海底黑烟囱到底是什么?在几千米深的漆黑海底,怎么会形成这样的结构?海底黑烟囱,本质上是海底的热液喷口,它的形成,和海底的板块运动密切相关。在地球的大洋中脊,也就是海底板块的扩张中心,地壳非常薄,地下的岩浆会向上涌动,加热周围的海水,这些被加热的海水,温度能达到,甚至更高,它们会溶解海底岩石中的硫化物、金属矿物,比如铁、铜、锌、铅、锰等,形成高温、高压、富含矿物质的热液。 这些高温热液,会沿着地壳的裂缝,向上喷涌而出,进入冰冷的海水中,当高温热液和周围的冰冷海水相遇时,热液中溶解的金属硫化物,会迅速冷却、结晶、沉淀出来,在喷口周围不断堆积,形成烟囱状的柱状结构,这就是海底黑烟囱。这些黑烟囱的高度,能从几米到几十米,最高的能达到上百米,直径能达到几米,不断喷涌的热液,因为含有大量的黑色硫化物颗粒,看起来就像浓浓的黑烟,因此被形象地称为“黑烟囱”。 海底黑烟囱的环境,极其极端,被称为“地球上最像外星的环境”。首先是极端的温度变化,热液喷口的中心,温度能达到以上,而周围的海水温度只有,在不到一米的范围内,温度能相差几百度,形成了极端的温度梯度。其次是极高的压力,黑烟囱大多分布在水深2000-4000米的深海海底,水压能达到200-400个大气压,相当于每平方厘米的面积上,承受着200-400公斤的压力。再次是剧毒的化学环境,热液中含有大量的硫化氢、甲烷、氢气、重金属,这些物质对于绝大多数生物来说,都是剧毒的,硫化氢的毒性,甚至能和氰化物相当。此外,这里完全没有阳光,漆黑一片,根本无法进行光合作用,还有极强的酸性环境,热液的pH值能低到2-3,和白醋差不多。 在黑烟囱周围,科学家们发现了大量的生物,包括管状蠕虫、贻贝、蛤类、虾类、蟹类、鱼类,还有大量的微生物,它们在这个没有阳光、高温、高压、剧毒的环境中,活得欣欣向荣,形成了一个完全独立于阳光的生态系统。在深海热液生态系统中,生产者是化能自养微生物,主要是古菌和细菌,它们不需要阳光,能利用热液中的硫化氢、甲烷、氢气等还原性物质,和海水中的二氧化碳、氧气,通过化学反应,合成有机物,获得能量,就像植物利用阳光进行光合作用一样,它们利用化学能进行化能合成作用,成为了整个生态系统的基础,支撑着整个热液生物群落。 这些化能自养微生物,有的自由生活在热液周围的海水、岩石中,有的则和大型生物形成了共生关系,甚至生活在大型生物的体内,为宿主提供有机物和能量。最典型的就是管状蠕虫,它是热液喷口最具代表性的生物,体长能达到2-3米,身体是白色的,顶端有红色的鳃,它们没有嘴,也没有消化系统,完全依靠体内共生的化能自养细菌生存。管状蠕虫的红色鳃,能从海水中吸收硫化氢、二氧化碳和氧气,输送到体内的营养体中,体内的细菌,利用这些物质,通过化能合成作用,生产出有机物,供给管状蠕虫生存,两者形成了完美的共生关系。 问题:关于海底“黑烟囱”,文中介绍了哪些信息? ①发现时间;②出现规律;③名称由来;④形成原因;⑤类别划分;⑥地理位置;⑦变化趋势;⑧化学环境;⑨生态价值
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正确答案:B
【正确率 87%|考点:细节判断题】
根据文章第一段“直到上世纪70年代,科学家们在深海海底,发现了一种神奇的地质结构——海底热液喷口,也就是我们常说的‘海底黑烟囱’”可知,①“发现时间”文中有介绍;根据第三段“这些黑烟囱的高度,能从几米到几十米,最高的能达到上百米,直径能达到几米,不断喷涌的热液,因为含有大量的黑色硫化物颗粒,看起来就像浓浓的黑烟,因此被形象地称为‘黑烟囱’”可知,③“名称由来”文中有介绍;根据第二段“海底黑烟囱,本质上是海底的热液喷口,它的形成,和海底的板块运动密切相关”可知,④“形成原因”文中有介绍;根据第四段“黑烟囱大多分布在水深2000-4000米的深海海底”可知,⑥“地理位置”文中有介绍;根据第四段“再次是剧毒的化学环境,热液中含有大量的硫化氢、甲烷、氢气、重金属,这些物质对于绝大多数生物来说,都是剧毒的,硫化氢的毒性,甚至能和氰化物相当”可知,⑧“化学环境”文中有介绍;根据第五段“在黑烟囱周围,科学家们发现了大量的生物,包括管状蠕虫、贻贝、蛤类、虾类、蟹类、鱼类,还有大量的微生物,它们在这个没有阳光、高温、高压、剧毒的环境中,活得欣欣向荣,形成了一个完全独立于阳光的生态系统”可知,⑨“生态价值”文中有介绍。故①③④⑥⑧⑨文中有介绍,对应B项。
A、C、D三项,②“出现规律”、⑤“类别划分”、⑦“变化趋势”文章均未介绍,排除。
故正确答案为B。
【文段出处】《海底“黑烟囱”里的生命奇迹,颠覆我们对生命的认知》
考点细节判断题普通篇章