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科學家進入550萬年前的洞穴,發現「外星世界」,顛覆生命認知
2023/10/01

隨著現代科學的發展,世界上絕大部分地區都已經被發現。 所謂發現新大陸這類大事件,在如今有衛星地圖的情況下已經不可能,這會給人一種錯覺:我們已經足夠了解地球。然而事實上地球還有著許多地方我們未曾探索,比如羅馬尼亞的莫維勒洞穴就是一個典型的例子。

這個洞穴的歷史至少有550萬年,科學家們在其中發現的是一個全新的「外星世界」,顛覆了我們以往對生命的認知。

550萬年前的洞穴

故事的開始可以追溯到1986年,當時羅馬尼亞的工人們正在該地區進行電廠建設的勘探工作。在這個看似尋常的勘探過程中,他們卻意外地發現了 一個隱藏在地底深處的奇特洞穴——莫維勒洞穴。這個發現引起了廣泛的關注,吸引了來自世界各地的科學家和探險家。

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第一個有幸進入莫維勒洞穴的人是羅馬尼亞的科學家克里斯坦-拉斯庫。他帶領著一個小團隊,勇敢地踏入了洞穴的未知世界。然而,進入洞穴并不是一件容易的事情。 洞穴的環境極其惡劣,充斥著大量的毒氣,對人類來說極其危險。為了進入洞穴,探險者們必須順著從地面打通的狹窄通道,然后利用繩索下降20米。接著,他們需要爬行通過覆蓋著黃褐色黏土的石灰巖地道,這個地道中沒有一絲光線,溫度約為25攝氏度,這在洞穴中可以說是濕熱。 最后,探險者們終于到達了中央大洞穴,這里相對寬敞,甚至有一個湖泊。

莫維勒洞穴內的環境異常特殊,溫暖而潮濕,洞穴中彌漫著硫化氫和其他有毒氣體的味道。洞穴內的空氣中二氧化碳和硫化氫濃度極高,氧氣含量極低,沒有呼吸設備的人只能在洞穴中停留數小時。

然而,這并未阻擋科學家們的好奇心和勇氣。

當科學家們進一步探索莫維勒洞穴時,他們發現了令人驚嘆的事實。 洞穴中棲息著無數與世隔絕的生物,它們與外界完全獨立演化了數百萬年。這些生物的習性和生物特征異常奇特。有些生物天生沒有眼睛,失去了皮膚的色素,觸角異常發達。科學家們在洞穴中發現了奇特的蜘蛛、蝎子、蜈蚣等,其中許多物種是人類此前從未見過的 。最后總計發現了48種生物,其中有33種都是這個洞穴獨有的,而且越是空氣質量差的地方,生物數量就越多,這就像是一個完全獨立于地球之外的「外星世界」。

這些生物是怎麼存活下來的?

在缺乏陽光和光合作用的情況下,莫維勒洞穴內的生物是如何維持生存的呢?科學家們提出了一種假設,即這些生物依靠化學能量來生存,這種能量來自于洞穴內的巖石和土壤中的化學反應。

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這一假設得到了后續的實驗研究支持。

莫維勒洞穴生態系統的基石是自養細菌墊。這些細菌通過化學反應,從水和空氣中的硫化物、甲烷等化合物中吸收能量。細菌墊廣泛分布于洞穴的四周,并成為其他植食性生物的主要營養來源。 這些植食性生物進而構成了食物鏈的上層,形成了整個洞穴生態系統的復雜關系。

科學家們推測,最初的生物可能是在洞穴封閉之前從外界掉落到洞穴中的。 洞穴的封閉可能是由于某次地質活動引起的。這些生物被困在了這個封閉的環境中,并適應了洞穴內特殊的生存條件,逐漸演化出了適應這一環境的特征。

顛覆生命認知

在尋找外星生命時,科學家們會以人類和地球的生態環境作為參考,為此還劃分出了宜居帶和宜居星球的特征。

我們通常認為水是生命存在的基本要素之一,因此宜居星球通常需要具備液態水存在的條件。這意味著行星或衛星的溫度要在水的液態范圍內,既不過冷也不過熱。宜居星球的大氣組成還應該能夠提供適量的氧氣和其他生命所需的氣體,同時穩定性也非常重要,以維持適宜的溫度和氣候條件。

宜居星球上的生命需要適量的輻射水平,既不能過高導致生命滅絕,也不能過低無法維持生命功能。此外,一定程度的保護機制,如磁場和大氣層,對于阻擋有害輻射也是重要的。宜居星球上還需要存在適量的化學元素和化學反應,以提供生命所需的營養物質和能源。

然而莫維勒洞穴的發現,顛覆了我們隊生命的認知,為我們對生命的多樣性和適應性提供了新的視角。 這個黑暗深處的洞穴生態奇跡提醒著我們,生命的存在和生態系統的形成并不僅僅依賴于光合作用,還可能在極端的環境下以其他方式獲得能量和營養。

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莫維勒洞穴的獨立演化和自養生態系統的重要性引起了NASA科學家們的關注。對于NASA,這個洞穴提供了一個類似于其他行星或衛星上可能存在的隔離生態系統的模型。 通過研究莫維勒洞穴中的生物如何適應極端環境并維持生存,科學家們可以獲取關于生命在其他行星上是否可能存在以及如何適應極端環境的寶貴信息。

火星存在生命的可能

有莫維勒洞穴為例,火星存在生命的可能性就大大增加了。

火星位于太陽系內的宜居帶,在過去與地球非常相似。 通過對火星表面的觀測和探測,科學家們已經發現了一些暗示火星過去可能存在水的證據。

比如火星表面上存在大量的撞擊坑和河道痕跡,這些特征與地球上由水侵蝕形成的特征相似。這些撞擊坑和山谷的形成可能與火星過去存在液態水有關;火星的北極和南極地區還覆蓋著冰帽,其中包含冰和凍結的二氧化碳。

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這些冰帽可能來源于過去的降水和凍結過程。

此外從火星上的巖石樣本中發現了一些水合物礦物,這表明在過去的某個時期,火星上可能存在液態水。火星車探測任務(如「好奇號」等)收集到的數據也提供了一些關于火星過去水的證據。例如,在火星表面發現了沉積物層和礦物質,暗示曾經存在液態水的環境。

種種跡象表明火星過去具備孕育出生命的能力,那麼這些生命有沒有可能在火星大氣層還保持健康的時候,意外落入了某個類似莫維勒洞穴的地下? 莫維勒洞穴的生物在充滿毒氣缺乏氧氣,同時沒有光合作用的情況下依然能夠存活并繁衍至今,那麼火星生物也很可能在火星的地下還存活著。如果有朝一日我們找到它們,絕對可以成為太陽系內最偉大的一次發現。

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結語

莫維勒洞穴作為地球上的一個例子,向我們展示了生命在極端環境中的生存能力。在這個沒有陽光、氧氣稀薄的洞穴中,生命依然存在。微生物在那里找到了適合他們生存的資源和條件,通過與周圍環境的互動,形成了一個微小而獨特的生態系統。這個例子告訴我們,生命的適應能力是非常強大和多樣化的。

在過去的研究中,我們已經發現了火星上的一些暗示水存在的證據,而水被認為是生命存在的前提條件之一。 雖然火星目前的水已經大部分消失或凍結,但我們不能排除在地下冰層、地下水或其他隱藏的水資源中存在生態系統的可能性,甚至地外生命可能以我們完全想不到的方式存在著,對我們有毒有害的環境也許他們卻能夠淡然生存。在尋找地外生命的時候,我們不妨將條件放寬,也許這樣還會有意想不到的發現。你覺得火星上可能存在類似莫維勒洞穴的生態系統嗎?外星生物有可能以什麼形式存在呢?

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