揭示边缘海的"生命史"——南海深海过程演变研究

深海是地球表层最晚认识的部分,人类对于深海的知识绝大部分来自最近半个多世纪.1968年开始的深海钻探计划(DSDP),证明洋底在不断扩张;1978年开始的高能底部边界层计划(HEBBLE),证明几千米海底还有"深海风暴";1970年代末发现大洋中脊喷出热液,支持着非光合作用的"黑暗食物链";1990年代又发现海底以下的地壳深处还有"深部生物圈",可能占据地球总生物量的30%.     

如果没有病毒……？

只要一日地球上尚有生物，病毒就会存在；有些对人类有益，有些对人类有害，有些虽然和人类没有利害关系，但它们在生物圈的物质循环与能量交流中具有关键作用—……     

深海底是生命的荒漠?

我们知道，海洋生物广泛存在于阳光充足的透光层中，透光层的深度通常局限于水深２００米以内。因此水深超过２００米，海洋生物就变得十分稀少。深海底缺少阳光的“关照”，压力又异常大，可想而知生物难以存活，由此许多人都认为深海底是生命的荒漠。果真如此吗？探索海底奥秘的钥匙—— 载人深潜器 海底深处没有光亮，而且压力出奇的大，即便是借助于氧气瓶，一般人也只能潜到十余米深，如何能够观测到深海底部呢？为了解决这一问题，人们发明了载人深潜器。它在海洋研究中作用十分活跃，被广泛应用于海洋地质矿产资源、生物资源、生态环境等方面的调查研究，使人类真正实现了自由地遨游于海洋深处的夙愿。 先让我们来看看载人深潜器有哪些用处？自从１９７３年第一次下潜到大西洋洋中脊３０００米深处实施“法莫斯”计划以来，载人深潜器已广泛用于以下几个方面：首先用于海底矿产资源调查，包括海底石油、天然气水合物、多金属结核、中一高温热液矿床等，尤其是近年来阿尔文、辛凯６５００等深潜器对大洋中脊热液成矿作用的调查，辛凯６５００对日本南海海旺的天然气水合物的资源潜力及地质环境的调查研究．更加激发了人类开发海底矿产资源的热情并使得这一想法的实现变得越来越现实；其次是用于...     

重现生机的生物圈2号

天刚蒙蒙亮,一辆辆旅游大轿车就轰鸣而来,打破了美国亚利桑那沙漠腹地的宁静。来自世界各地的游人走出停车场后,一个巨大的玻璃建筑就映入众人眼帘,它熠熠发光耀人眼目,这就是举世闻名的“生物圈2号”。 生物圈是指星球上存在有机体生命的圈层,圈中生物间、生物与环境之间密切依存,息息相关。如果说地球是生物圈1号,生物圈2号则     

地球深处的科研殿堂——地下实验室

在科幻电影《2012》中,印度科学家在距地面1万米深处的实验室工作,并发现了地球将要毁灭的征兆……虽然这是一部灾难片,况且1万米深的地下实验室目前尚不存在,但许多国家已建有深度上千米的地下实验室。     

深部生物圈病毒研究进展与展望

病毒是地球上丰度最高的生命形式,广泛分布于包括深部生物圈在内的各种环境中.病毒通过侵染微生物宿主影响其生态特征、生态过程和生物地球化学循环,被称为"全球尺度过程的纳米尺度推动者".然而,病毒在深部生物圈中的生态功能和生物地球化学作用仍是一个"黑箱".本文综述了深部生物圈病毒的研究进展,包括病毒在典型深部生物圈环境中的分布规律和环境调控因素、多样性和群落结构、生活方式和活性、与宿主相互作用、生态效应和生物地球化学意义.在此基础上,对深部生物圈病毒在生物学、生态学和生物地球化学方面的研究方向提出建议,以期促进深部生物圈病毒学科的发展.     

“九北”的生命

生命出现在地球上己有３８亿年，但是，地球生命源自何方？是起源于地球，还是在别处起源后被带到地球上来？一直是个未解之谜。科学家在被称为“九九”（东太平洋赤道附近的北纬九度）的漆黑的海底深处的火山口附近发现‘“人了兴旺”的生物村落，对这些奇异生物的研究，也许有助于我们解开生命起源的秘密。巨型管虫巨型管虫具有优雅的身躯和奇异的红色羽状物，它是海底热液口的“次子”。它的幼体附着在热液口旁边的熔岩上，然后长出颀长而雪白的管状躯体。它的红色状物吸收合硫的海水，而躯体内的细菌囊则将其转化成能源和食物，以供自己…     

生物太阳氢的生产

世界各国面临一个严重的挑战问题——怎样取代日益减少的地下化石能源和化学原料。有史以来化石能源和化学原料是可以廉价取得的。利用绿色植物光合作用的科学原理是一种可能的替代来源。光合作用是一种合乎逻辑的选择,因为它是一切生物休戚相关的基础生物过程:光合作用产生了地球的整个生物圈,给我们提供了全部化石能源和唯一的食品来源。但是,由植物材料转变成化石燃料已     

生命定律

<正>尽管生物具有惊人的多样性,但是生命的形式和过程受到普遍原理的限制,普遍原理在大小尺度上发挥作用。宇宙中是否存在另外一种进化实验?这样的进化实验看起来会是怎样的?在查尔斯·达尔文时代,或许这些问题都是猜测,但是达尔文从未考虑过这些问题。一旦生命出现在地球上,会在全球范围内迅速繁殖,呈现出各种引人瞩目的形式,造成了非同寻常的变化,这些形式和变化跟生物圈和岩石圈     

我国发现古海底『黑烟囱』

(一)相传很久很久以前，我们的地球还是“幼年”时，黑褐色的地球表面到处是突兀的怪石、陡峭的岩壁和暗绿色的海水。海洋和河谷瞬息万变，顷刻间便会浓雾四起，它们与灼热的地表、变化万千的大气演绎着地球生命的“交响曲”，让最早的生命诞生在原始的海洋里。最早的生命究竟是什么模样?海洋深处没有阳光，生物也能生长吗?不少科学家面对如今的海洋提出了问题。历史的车轮到了1977年，美国的一艘叫“阿尔文”号的深潜器，载着科学家来到东太平洋加拉帕戈斯海底裂谷中，第一次发现了充满生命的温泉口。这些热泉高耸在几千米深的海底，像一个…     

生命的伊甸园

深海鲸尸生态群落和深海热液泉生态群落的存在向我们暗示, 地球生命也许并非诞生于地表, 而有可能起源于黑暗的深海底或炽热的地壳深处,甚至是另一颗行星的地壳深处……     

地球进入了第6次生物大灭绝

地球自距今5．4亿年寒武纪生物大爆发以来。由于环境变化等自然因素，已先后造成了5次生物大灭绝。尽管每次大灭绝使大批生物从地球上消失了，但也有些更能适应环境、更进化的生物保留下来并得到大发展，从而使地球上的生物一步一步地由低等进化为高等，而且最后成为最多样性、最繁盛的阶段。但自200年前工业革命以来，由于人类对生态环境的肆意破坏，已导致大批物种消失，使地球进入了第6次生物大灭绝。由于这次大灭绝的主要因素是人类引起的，因此其后果特别严重，如若不采取措施，最后灭绝的将是人类自己。     

“年轻”——海底考古之不朽传奇

陆地上的考古不知始于何时,从不计其数的成果看,其时间的长久可想而知。而海底考古出于种种条件的限制,人们还只能望洋兴叹。随着科学技术的发展,许多考古学家、地质学家已把视线与兴趣转向海洋深处了。因为海底有无数目前还不为人们所知的秘密,人们预感到地球的历史也许就藏在     

生物地球物理学的产生与研究进展

地球庞大的生物群落广泛地参与了岩石圈浅层、水圈和大气圈的物理和化学性质的改造过程. 认识生物圈及其与其他各圈层相互作用, 具有重要的地球系统科学意义.近年来, 随着生物地球科学的发展, 地球物理学方法和技术开始被应用于地质微生物改造作用、地球物理场对生物的影响等研究, 从而产生了生物地球物理学这一新的分支交叉学科. 本文评述了生物地球物理学的产生和一些最新研究进展, 旨在促进生物地球科学的发展与深化.     

人类未来灾难

人类在地球上已经存在了几百万年,通过不断地进化,已发展成为高智商的生物。身处21世纪的我们,生活安逸,总认为厄运不会降临在我们头上,然而随着科学的发展,人们才发现,我们的生存时时刻刻都在受到威胁。     

来自海洋的威胁:地震危险带

针对一些威力巨大的地震源自于大海深处的洋底地质断层,如今,地球物理学家在海底铺设了由大量传感器组成的地震监测网,时刻观察着隐藏在海底的"超级杀手"的动静。     

新世界—生物圈2号

人类处于地球这一巨大的生态系统中,应该说,在过去的岁月里人类是幸运和幸福的。可无论如何,人类及其栖身的这个星球已来到前所未有的重大转折点,一个时代就将过去,新时代的曙光已经出现,拯救地球已不能再停留在口上或纸上,而必须付诸实施。谁也没有亲自体验过地球所转过的历程,谁也无法精确地预见地球环境变化的未来,但总有人想尝试这一切。“锦锈中华”只不过是中国著名景观的缩微,而在美国的亚利桑那州沙漠深处,一个“迷你”地球——生物圈2号正在诞生,它的使命不再是模仿,却是旨在创造适合人类生存的新世界。     

走进“九北”

在大海的深处那个漆黑一片、神秘恐怖的地方，到底是个什么样子呢？到底会不会有勇敢的生灵存在？这一直是人们想探知的深海奥秘。２０年前，海洋地质学家在太平洋东部的加拉帕戈斯群岛附近的水域下，偶然无比惊奇地发现，在喷射着３５０℃高温岩浆液的火山口周围竟然还生活着一些生物，而普通的生物要在那样的环境下生存是难以想象的：不久．科学家们又发现这个被人们称为“九北”的地区（赤道附近的北纬九度）的海底还有不少这样的热液孔。在漆黑的海底和高温高压下依然“人丁兴旺”的生物村落，就坐落在这些热液孔周围。生活在那里的管虫…     

中国深部地下生物圈亟待研究

正习近平主席在2016年全国科技创新大会报告中指出:"向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题".在我国一批地球科学领域专家的建议下,"中国地球深部探测计划"被列入国家重大科技项目议程.深部地下生物圈是地球深部圈层的一部分,也是实现"深地"科技战略的重要内容之一.我国正在组织一批大陆科学深钻研究,其中就包括深地生物圈的探测和研究.另一方面,2016年国家自然科学基金委员会启动了水圈微生物重大研究计划.2017年科技部将微生物组计划列入日程.国际上,2016年美国国家微生物组计划启动.国际大洋钻探计划     

“水深火热”中的魔鬼线虫

现代科学研究表明,地球深处的环境中缺氧、高热、高压,我们常见的动植物很难在那里生存。然而,地球深处并非不可能有生物生存。最近,多国生物学家在深处距离地面3600米的地壳深处发现了一种线虫。