第二章

高溫下的生命

1936年,法國旅行家安讓·裏甫在千島群島的伊圖魯普島的一條河邊,發現一些肚皮朝天的“死魚”,他很歡喜,心想這下就用不著去捕撈了。他把魚放到鍋裏煮湯,當水燒到50℃左右時,“死魚”竟在熱水裏遊來遊去,十分活躍。裏甫很驚奇,解剖後發現這種魚的皮很厚,當地人叫它們“不怕燙的魚”。

希臘維庫加的沸泉,水溫高達90℃以上,裏麵卻生活著一種水老鼠,它們活得十分自在,毫無不適之感,若把它們放在常溫的水中,它們反而會被“凍死”。1984年,意大利學者在伯裏群島中的武爾卡諾島附近水深2~10米、水溫高達103℃的海底發現了一種新細菌的存在。

生命不但在常壓高溫中出現,而且在高壓高溫中也有發現。這是超越常識的現象,卻又是不可置辯的事實。

1977年,法國科學家乘坐“阿爾文”號深海潛艇,在太平洋的加拉帕戈斯群島海域,下潛至3000米深處。在深水探照燈的光柱下,科學家們驚呆了:在水溫高達250℃的熱泉口發現了5個生物群落!水溫250℃,大氣壓強300個,這可是生命的絕對禁區,難怪連見怪不怪的科學家也要目瞪口呆了。有位科學家驚奇地寫道:“我進入活火山口地區的第一個反應,就像孩子進了迪斯尼樂園。我簡直不敢相信我所看到的景象——奇怪的粉紅色的魚、紫色的章魚、一群白色的螃蟹、成千上萬棕色的貽貝和巨大的白蛤。在火山口,一大片的蠕蟲在一根根高達4米的豎管頂端,擺弄著鬆軟的鮮紅色羽毛狀的東西,真像是在另一個星球上發現了生命。”

1979年4月,科學家又來到加利福尼亞灣以外的海底,到了水下2500米的深處。這裏水溫高達350℃以上,足以使鉛熔化,卻仍生長關成千上萬的紅色大蛤、管狀蠕蟲、白色螃蟹。而在紅海北部海底,有些地方水溫高達400℃,也還有這些生物的蹤影。

我們通常認為,生物在80℃以上的環境中,組成生物骨架的蛋白質就要發生性變,分子結構就要解體,生物也就土崩瓦解了。而高壓更會加快分解的速度,使生物滅絕得更快。然而上述那些奇怪的生物,它們確實在這種高溫高壓、沒有光照的環境中,自由自在地生活著。這仿佛是在嘲笑人類對生命存在狀態認識的膚淺。

這些生物為什麼能耐高溫呢?至今紛說不一。有的科學家認為它們的機體構造和生理特性與普通生物並無兩樣,之所以能耐高溫,是因為它們機體內有特殊的抗熱因子或有耐熱的酶。也有人認為,它們機體內的蛋白質合成係統和細胞結構有微妙的變化,因此,在高溫高壓下能保持正常結構。

當然,真正原因還有待於探索,不過高溫高壓下能保持生命卻是無可辯駁的事實。

冷、暗環境中的生命

2000~3000米深的海底,不僅壓力很大,而且沒有陽光,漆黑一片,除了海底火山附近,大多數地方還很冷。這樣的地方,居然也有生命!這不能不使人更加吃驚。

1974年,日本人修理海底電纜時,發現2500米深的電纜上附著有蝦、烏賊、章魚、蝸牛、扇貝等15種動物。它們吃什麼?科學家首先想到了這個問題。陸地、淺海的生物有一條“光合食物鏈”,是靠綠色植物利用陽光進行光合作用,製造有機物來維持生命的存在。沒有陽光,不能進行光合作用,地麵生物就無法生存了。但是在2000~3000米深的海底,沒有陽光的地方,各種生物又是以什麼為食物來維持生命呢?科學家從海底采取的水樣中發現了奧妙。原來海底熱泉水從地下帶上來許多硫酸鹽,硫酸鹽在高溫高壓下變成了有股臭雞蛋味的硫化氫,一些細菌以硫化氫為營養大量繁殖起來,小動物就以細菌為食,大動物又以小動物為食,這樣它們就形成了“硫酸鹽——硫化氫——細菌——小動物——大動物”的新的食物鏈來維持一係列生命。

科學家們欣慰地舒了一口氣,以為問題得到了解決,生物在冷、暗環境中生存的奧秘已經揭開,可以劃上一個句號了。但事實並非如此。

1905年,日本科學家島村英紀,乘坐法國深海潛艇諾特魯號,下潛到日本海的襟裳岬海峽4000米處,測得海水溫度在O℃以下。就在這種環境下,仍發現了很多海洋動物,有魚類、海參、白粉蝦、紅色的海葵、5條腿和11條腿的海星,還有很多叫不出名字的動物,許多海底小洞中還有海蚯蚓。那些魚的形狀同淺海的很不一樣,其中有兩種更是奇特,一種魚黑身白臉、身體粗壯、臉瘦得可憐,下顎上垂著兩根尖刺,尾巴又細又長,能像蛇那樣彎曲蜿蜒;另一種魚黑底白斑,下唇和胸部垂著3根長刺,尾巴也細長能彎曲。

這些海洋動物對潛艇的強光及螺旋漿的聲音沒有反應,可見是又瞎又聾。

稍後,前蘇聯科學家在10000米的深海中發現一種黑色的小蝦和一種扁魚。美國科學家甚至用特殊的捕捉器,在110000米的馬裏亞納海溝,捕到一種與蝦相似的甲殼動物。