巖漿凝固礦物樣品分析圖像顯微鏡制造常識

  熱泉中的生命
  現(xiàn)代人會直覺地認為，一種生物吸收一個在環(huán)境中含量極微的
元素，比如鎳(Ni)或鉬(Mo)，來建造與自己生命攸關的器官或蛋白
，似乎是一件匪夷所思的事；因為這些元素在環(huán)境中太稀少了，生
命利用這么稀少的元素豈不有糧斷草絕的風險。我們有這樣的想法
，是由于想當然地認為我們當前的環(huán)境就是古時候的環(huán)境。其實，
根據(jù)對地質沉積巖層的分析，遠古地球生物所生存的環(huán)境可能與我
們今日的很不相同。

  初生的地球是熾熱的，地殼單薄而不穩(wěn)定；在地面或海底，到
處都有巖漿噴出。在巖漿演化后期，大量的金屬元素和揮發(fā)性物質
(如水、硅、硫、氯、氟)聚集在殘留的熱液中。當這種熱液侵入周
圍的巖石裂隙時，它會冷卻下來，熱液中溶解的元素將結晶出來，
形成美麗的水晶石(SiO。)和閃亮的金屬硫化物礦物(如黃鐵礦(FeS
。)、黃銅礦(CuS)、閃鋅礦(ZnS)、方鉛礦(PbS)等)。但是，這些
巖漿晚期熱液也可能突破地殼薄弱的部位而涌出，形成地表或海底
的熱泉，就像現(xiàn)在美國黃石公園里成群的熱液噴泉一樣。在這種熱
液噴口處，形成了非常特殊的地球化學環(huán)境。那里不僅有很高的溫
度，而且硫化物和金屬元素含量也非常高。這可能就是地球早期生
命的搖籃環(huán)境。對于剛剛誕生的生命來說，這種奇異環(huán)境就是它們
理應生存和理應適應的環(huán)境?，F(xiàn)存的古菌(Arkaea)大多是嗜熱菌和
嗜鹽菌，這一事實可以被視為是這種原始地球環(huán)境的一個旁證。
  雖然地球巖漿活躍的高潮已過去幾十億年了，但小規(guī)模的熱液
噴出還在現(xiàn)代海洋中或陸地上持續(xù)進行。研究這些現(xiàn)代熱泉為我們
提供了一個窗口，去認識遠古生命所處的生物地球化學環(huán)境。

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