海洋文化教育公众服务平台

        近看一湾清澈，这是海水;远看一片湛蓝，这也是海水;凌空无际蔚蓝，这还是海水。正是这微观透明，鸟瞰无垠，宏观蔚蓝的海水，在永无休止的运动中融为一体构成了地球上自然海洋共同体。

        海洋的存在，是地球的幸运;海水的浩瀚，是地球生命的幸运;沧海桑田，是人类的幸运！

        然而，在这无可替代的幸运中也有与人类贪婪的本性相悖的"不幸"一一这就是海水为什么是咸的？

        对于"不幸"的回答是肯定的，因为海水里含有盐的成份，而且某些成份浓度还比较高，这或许是今天的人类生性所不希望存在的，但却是造物主缔造大自然时赋予的自然伦理。

        自然伦理对于自然界来说昭示的是一种平衡，而对于人类来说或许是一种无奈，用东北话说就是没招，这就是"既生瑜何生亮“的天道。

        科学研究己经证明，海水中含盐浓度比人的体液的浓度大，如果人喝下去后会析出人体液中的水分而使人体失水，所以海水不能喝，也就是说人不能直接饮用。

        那么，海水与淡水的区别是什么？

        首先是含盐量，海水中含有高浓度的氯化钠及其他矿物盐，所以味道非常咸。而淡水不同，淡水是指含盐量小于0.5 g/L的水。

        其次，海水与淡水相比密度不同。海水含盐量大，比淡水密度高得多。

        三是储备量不同。

        地球上的水很多，淡水储量仅占全球总水量的2.53%，而其中的68.7%又属于固体冰川，分布在难以利用的高山和南、北两极地区。还有一部分淡水埋藏于地下很深的地方，很难进行开采。

        海洋是一个时刻都在运动的，大量的自然水体，占地球总表面积的70.8％。

        海洋，是一个让人类永远都要回望、思考和必须认真对待的巨大水体。

        地球早期的“原始海洋”是什么样子的，它和现在的海洋一样吗？

        对此，今天活着的人类谁也没看到，要回答这个问题只能借助科学研究穿越时空隧道回望宇宙星神，一点点去解读。

        海洋是一种自然的存在，人类必须面对，但不能妄为！信不信由你，我还是要领上你一同去回望古老海洋，品读海洋而向喘息的人们简述之。

        地球曾经被海洋覆盖，即是被海水覆盖，所以说地球的生命起源于海洋。

        然而，科学研究认知早期地球上的海洋与现在完全不同。那么最初的“原始海洋“是什么样的呢？

图：原始的地球想象图

        释怀说:原始的海洋是酸性的热洋。

        一说:海洋是如何形成的？

        在地球演化的早期，原始地球是由星云凝聚而成，气体和固体颗粒逐渐分离形成原始大气。原始大气不断逃逸到星际空间，因此原始大气对地球水圈的形成没有任何贡献。在原始大气逃逸的过程中，来自地球内部的挥发性物质不断地取代了原始大气，并逐渐演化为次级大气。

        水圈的形成首先依赖于这种二次大气。次生大气的发育主要来自火山喷发等气体释放过程。

        当时，它是还原性的而不是氧化性的（氧化是现代大气的一个特征）。在二次大气形成之初，地球的温度仍然很高，包括H2O在内的几乎所有挥发性气体都在大气中。但当地表温度下降到沸点以下时水就会凝结成水，形成原始海洋。由于大气中含有HCl、CO2等气体，所以早期凝结水一定是酸性的，而且温度也很高。

        原始海洋的酸性热水与火成岩中的矿物发生强烈的相互作用，溶解了二氧化硅和一些阳离子，形成了以铝黏土矿物为主的原始海洋沉积物。

        根据地球上发现的古代沉积岩的年代推断，地球水圈的出现可以追溯到早期的地质历史。今天发现的最古老的岩石位于格陵兰岛西南部，年龄约38亿年。虽然岩石已经变质，但仍保留着沉积的痕迹，说明当时已经出现了水，因此人们推测地球水圈形成于38亿年前。

        二说:原始海洋的海水不太咸。

        当海洋刚刚形成时，海水就像江河湖泊的水一样轻。后来雨水不断地冲走岩石和土壤，把岩石和土壤中的盐分物质冲入河流，河流流入大海的水增加了海水中的含盐量。同时，海水中的水不断蒸发（盐几乎不蒸发），这使得盐的浓度越来越高。当然，这个过程是很长的。水不断蒸发，雨是由云反复造成的。它又落回地面，溶解了陆地和海底岩石中的盐分，并在海水中不断积累。经过几亿年的积累和整合，已经成为一个大容量的咸水。

        三说:原始的海洋是有毒的。

        科学家的一项研究发现，地球早期的海洋就像毒液一样，所有生物都无法生存，这一结论是由丹麦南方大学的研究人员发现的。他们认为地球早期存在大片的海洋，那时海洋中有很多硫化物。这一发现是在考察大峡谷时得到证实，他们在岩石中检测到微量元素，发现远古时期海洋中含有大量硫酸盐。当时海水中钼的含量远高于现在的海水，这些岩石在含氧水中更容易熔化。

        负责这项研究的马修博士说：“这是一个惊人的发现。当时的海水和现在有很大的差距，但我们仍然不知道它们是如何改变成现在这样的。据科学家称，当时的海洋富含硫化物，特别是在浅海，其覆盖范围比今天高出400至800倍。

        四说:原始的海洋是缺氧的。

        原始海洋的演进是一个神奇的过程。

        当时大气中没有氧气或臭氧层，紫外线可以从空中直接到达地面和海面。紫外线直接照射海洋时由于受到海水的保护，生物首先在海洋中诞生了。大约30亿年前，也就是说海洋中产生了有机物。

       首先是先有了低水平的单细胞生物。在6亿年前的古生代，有藻类在太阳下进行光合作用并产生氧气，结果是臭氧层形成了，此时生命开始落地。

        总之，随着水和盐度的逐渐增加，以及地质历史的巨大变化，原始海洋逐渐演变为今天的海洋。

        五说:最早的生命起源于海洋。

        生命起源说是达尔文的科学贡献。

        早在1871年，达尔文曾在一封信中写道：“很可能生命最初是在一个小热水池里，”后来这个“热水池”被称为“原始汤”。但由于当时条件所限，对“原始汤”的研究一直没有进展。直到100多年后的1977年，美国科学家才在加拉帕戈斯群岛的底部发现了它。

       "原始汤"是海洋中的极端环境，在这一极端里生命能够存在吗？

       1977年，“阿尔文”号潜水器潜入加拉帕戈斯群岛的深海，那里的深海水温被测得高达8℃。与此同时发现海底有白色巨型蛤蜊存活，这一反常现象引起了科学家极大的兴趣和关注。1979年"阿尔文"号再次潜到这里，并带来了许多生物学家，正是这项研究揭开了“深海热液生物群”的神秘面纱。

图：海底“黑烟囱“

        科学家发现，海底热液携带大量硫化物，经水冷却后形成巨大的“黑烟囱”。这种被称为黑烟囱的现象直径约15cm，可喷出350℃左右的含矿热液。

        对"黑烟囱"的深入研究发现，沉淀物与周围海水混合后迅速变成“黑烟”。沉积物主要由磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿和铜铁硫化物组成，这些海底硫化物的沉积物形成了被称为“黑烟囱”的垂直圆柱形海底土堆。

        近30年来，科学家在包括广东桂山岛在内的世界各地的海底发现了海底热液和“黑烟囱”，在“黑烟囱”附近同时发现了许多生物，形成了与人们的常识认知截然不同的生物群和食物链。最具代表性的有机体是3米长的管状蠕虫，这些管状蠕虫没有嘴和肛门，依靠体内的硫细菌提供营养。个体大小有利于一次性大量进食，也有利于快速移动到达食物来源，能长期忍受饥饿。

图：太平洋马努斯深海热液喷口附近管虫群落

        "黑烟囱”附近生物链的生存环境与太古代生命相似。太古代没有绿色植物，也没有光合作用产生大量氧气。此外，光合作用也可能来源于水热溶液的“黑烟囱”。美国科学家在5000米深处关闭潜水器的照明灯5分钟时，在热液喷口中发现了亮光。这种光显然被最早的生物所利用，并显示出高光合效率的优势，推动了生物的进化。

        因此，我们可以猜想生命的起源很可能是从海底的“黑烟囱”开始的。

文 李明春

图 网络