⑴ 早期地球沒有氧氣,當時的生物怎麼活下來的科學家終於搞清楚了
不得不說,生命真的是宇宙中的一個奇跡。直到今天,在直徑達到940億光年的宇宙中,科學家們仍然沒有發現地球以外的任何星球有任何生命的痕跡。
根據目前人類所掌握的知識,一顆星球想要孕育生命,必須要有合適的溫度、具有能夠屏蔽宇宙輻射的大氣層、能夠支持新陳代謝的水和氧氣、以及長時間保持這些條件的穩定環境。即便如此,這些因素加在一起也不等於生命的出現,只有在機緣巧合的情況下,一些復雜的分子結合起來,才有可能形成生命。
另一方面,一旦生命形成,它們似乎又能夠表現出驚人的適應性和調整猛含帶能力。隨著氣候的變化,它們也會發展出不同的形式以延續自己的種族,這令人非常驚訝。
雖然地球已經提供了相對十分宜居和穩定的環境,但它還是會出現一定程度上的氣候劇變,這是不可避免的。但是在差不多40億年的 歷史 上,生物從來沒有因為這些劇變而徹底滅亡,它們始終能夠在一次次的打擊中復興,這也是它們適應能力的一個鐵證。
從寒武紀生命大爆發到現在的差不多5.4億年的時間里,地球經歷過至少5次恐怖的環境劇變,帶來了5次生物大滅絕事件。這些事件足夠恐怖,但是和早期的地球相比仍然是小巫見大巫。在最早期的地球,甚至連我們呼吸所必需的氧氣都沒有。令人驚訝的是,我們的最遠古祖先正是在這個時期中一路走來,才繁衍出了今天這樣繁華的地球生態圈。
對於這個現象,科學家們一直非常好奇:如今我們在尋找地外生命的時候,都會把氧氣作為重要的參考標准,那麼早期地球的生物們又是如何在沒有氧氣的環境下生存下來的呢?
這個問題困擾了科學家很長的時間,直到最近,他們似乎終於找到了答案。在太平洋的東海岸,有一處世界聞名的沙漠,那就是智利的阿塔卡馬沙漠。這里不僅有驚人的美景,還有著許多科研的機會。科學家不僅在這里建立了大量的天文望遠鏡,探尋宇宙最深處的秘密,也在這里找到了解答地球生命之謎的鑰匙。
在這片沙漠中,有一個名叫Laguna La Brava的地方,這里有一個永遠都沒有氧氣的低鹽湖泊,我們所說的「鑰匙」,就隱藏在這個湖泊里。盡管完全沒有氧氣,但這里依然有生命存在。這是一種微生物,呈紫色,它不僅不需要氧氣就能生存,甚至還能進行光合作用。多年以來,有一群科學家一直在這里對它進行研究,試圖解開困擾人類多年的秘密。
來自康涅狄格大學的地球科學家Pieter Visscher說:「我從事微生物墊的研究已經有差不多35年的時間了,這個系統是我目前所知地球上唯一能完全在沒有氧氣的環境下正常運行的微生物墊。」
微生物墊這個結構,在地球上已經存在至少35億年的時間了。它們是細菌和很多古生菌的一種膜結構,用於將細胞內的物質和外界環境隔離開來,對於這些微生物來說至關重要。但是在它存在的前10億年時間里,地球上都沒有足夠的氧氣供它們運行。那麼,當初那些遠古微生物到底是怎樣來這樣極端的環境下生存下來的呢?
長期以來,科學家都認為:在沒有氧氣的時代,早期生物可能會把鐵或者是氫、硫當作替代品來完成必需的生理過程。但是,近些年來,在加利福尼亞的瑟爾斯湖和莫諾湖這兩種含鹽度超枝蘆高的湖泊中,科學家們發現了一些非常極端的生物,它們竟然老知可以靠砷來進行新陳代謝。
這個發現非常驚人,因為砷對於現在很多生物來說都是劇毒的。其中我們最熟悉的含砷化合物就是三氧化二砷,也就是大家常說的砒霜。因此,在剛剛取得這個發現的時候,科學家們表示出了極大的震驚。
但隨後,又有其他的發現也成為了這次研究成果的證據。
在西澳大利亞的Tumbiana Formation,科學家們發現了一些疊層石。所謂的疊層石,指的是來自於25-28億年前的化石,來自於當時海洋中的一些礦物甚至是微生物的沉澱。通過對這些疊層石的研究,科研人員發現了當時可能存在的一種非常神奇的過程:遠古微生物捕獲光和砷的過程!而這樣的過程,是不適用於鐵或者硫的。
更加令人興奮的是,就在去年,科學家在太平洋發現了一種新的生命形式。即使是在今天的地球環境下,它們依然保持著通過砷來完成體內能量轉化的機制。
而這一次在Laguna La Brava發現的紫色微生物,同樣是通過砷來進行能量轉化。它們可以將亞砷酸鹽進行氧化,合成砷酸鹽。而且,對這種生物基因組的研究表明,它們似乎不僅可以在體內進行砷的轉化,也可以轉換硫的形式。兼具這兩種轉化形式的生物,對於早期地球的環境來說,將會具備相當強的生命力。
目前來說,雖然相關研究已經足夠樂觀,但科學家們還需要進一步的證實,我們需要更深入的研究,來證明砷的形式轉換是來自於生物體內的機制。
如果這些猜想最終都被證實,那麼我們可以得出結論,這次發現的生物的確是在「呼吸」砷,它也將成為人類所發現的第一個完全在無氧條件下能夠持續生存下去的生物,而這樣的環境正是寒武紀之前地球的模樣。
這是每個人都希望看到的答案,因為這將會擴大我們已知的生命形式,並且意味著雖然很多地球以外的天體並沒有那麼多氧氣,卻仍然有孕育生命的可能。我們或許會首先在火星上驗證這個猜想,因為火星上確實幾乎沒有氧氣。雖然火星表面的鐵數不勝數,那裡如果有生命的話更有可能是通過鐵來進行能量轉化,但砷也是另外的一個選擇和可能。
就像諺語中所說的那樣:「彼之蜜糖,吾之毒葯」,那些看似惡劣的星球,沒准正是其他生命形式生存的天堂吧。
⑵ 生物的基本生存條件包括哪四個條件
生物生存的基本條件是陽光、空氣、水源、地域。
陽光為生命提供能量;空氣為生命轉化能量;水源是生命存在的基本條件;地域是生物活動的空間。
滿意請採納!
⑶ 生物們是如何進行生存斗爭的
著名生物學家達爾文最出名的理論就是“物競天擇,適者生存”,他用非常簡單的八個字形象的描述了大自然對於物種進化起的重要作用,生活在自然界的各種生物,在環境變化面前,不斷優化自己身體構造和生理構造,促使自己適應變化的環境,得以存活。
雖然動物不像人類擁有自主意識和高智商,但是它們也懂得需要維持生態系統的穩定、種群間的合適比例才能活得長久,無論是捕食者和被捕食者、寄生者和宿主之間都維持著相對平衡的狀態,使生物鏈得以一直持續。
一、生物制約,動物也深諳平衡之道在非洲大草原上,獅子是百獸之王,它的主要獵食對象是各種草食動物,比如羚羊、斑馬、水牛等等。但是獅子明明對這些草食動物有著壓倒性的優勢,只要它想就可以消滅它們整個種族,可是聰明的獅子在捕食這些草食顫野動物的時候,其實都是經過精挑細選的,它不會選擇斑馬群中長得最強壯健康的小斑馬下手,而是會選擇其中長得最瘦弱、發育最遲緩的幼年斑馬下手。這不是獅子沒有信心追上強壯的小斑馬,而是它知道如果把斑馬中最有機會長大、延續斑馬種群的幼年斑馬都捕食掉,斑馬種群將迎來滅族危機,以斑馬為食的自己也會遭受重創。瞧瞧,大自然的動物們多懂得平衡之道啊,人類有時候都不及它們哩!
以上就是幾種大自然動物的生存之道,你還知道哪些呢,歡迎在下方評論區留言哦!
⑷ 三十億年前地球還沒有氧氣,那時候生物是如何生存下去的
地球在人類眼裡很大,在太陽系中不是最小的,但如果把地球放在宇宙中,就會發現地球小到可以直接無視。從這一點可以看出,我們眼睛裡的地球實際上沒有我們想像的那麼特別。但是可以忽視的地球肩負著孕育生命的重任,現在成為已知宇宙中唯一的生命行星,現代科學研究也發現早期地球沒有水和氧氣,為什麼還有生命?
從寒武紀李手仔生命大爆發到現在,近5.4億年來,地球經歷了至少5次可怕的環境劇變,帶來了5次生物大滅絕事件。這些時間足夠可怕,但與早期地球相比仍然微不足道。在最早的地球上,我們連呼吸所需的氧氣都沒有。令人驚訝的是,我們最古老的祖先正是在這個時期走過來繁殖了今天這么繁華的地球生態系統。科學家們一直對這一現象很好奇。
⑸ 海底深處的生物沒有太陽是靠什麼生存的
自20世紀70年代初,美國科學家在東太平洋加拉帕戈斯海隆水深2500m處的熱液噴口發現眾多的生物群落以來,使人們逐漸認識到,地球上存在著藍色和黑色兩種大洋,並存著兩種初級生產力及其食物鏈。藍色大洋以浮游生物為初級生產力,靠吸收陽光獲取能量;而黑色大洋則以熱液細菌為初級生產力,主要依靠微生物通過化學合成作用還原海底熱液系統中硫的氧化物獲取能量。
義大利科學家研究表明,死生物體的DNA為海底生存的微生物分別提供它們所需碳的4%、氮7%和磷47%。當微生物「吃掉」這些細胞外的DNA後,它們很快地「再生」磷,也就是說它們將DNA中的磷轉化成一種能被浮游植物和其他生存在海洋表面的光合作用生物體利用的無機形式。
⑹ 生物界的法則與生存的原理
生物界的法則就是適者生存。生存的原理是自然選擇。在生物界進化過程中,自然選擇是一個漫長的世代更替生存過程。生物過度繁殖是進化基礎,生存斗爭是外因,遺傳和變異是內因動力,適者生存是生物進化的結果。生物個體之間的相互斗爭以及生物與無機自然瞎悄條件之間的斗爭,不僅僅是耐以維持個體之間磨攜渣生存並繁衍種族的自然現象,而且是進化的主要因素。自然界中的生物,生物通過遺傳、變異和自然選擇,不斷進化。自然界中的生物,通過激烈的生存隱薯斗爭,適應者生存下來,不適應者被淘汰掉。
⑺ 冰河世紀時期地球上的生物,是如何存活下來的
冰河時期是生物的一場浩劫,這是一場物競天擇般的生存規律,有許多生物喪命在了那裡,但是也有一些生物挺過了,這場危機活了下來。而存活下來的生物,則是因為可以適應冰川時的氣溫,而且自身身體素質夠硬,所以在極端環境中仍能生存。
三、從冰河時代存活下來的生物在那個時代地球上擁有無數冰川,但是冰川卻能釋放充足的氧氣來供這些動植物生存。並且那時因為生物還沒有進化,大多都是存活在海洋中,自然也就能躲避被冰封的威脅。畢竟海水中也含著氧氣,也就讓一些運氣很好的生物躲過了這場浩劫。
⑻ 生物能夠生存的基本條件
生物圈為生物的生存提供的基本條件:動物、植物等所有生物生存所需要的基本條件是一樣的,它們都需要營養物質、陽光、空氣和水,還有適宜的溫度和一定的生存空間。
此外,我們需要地球的引力,否則動物無法正常運動,植物無法伸展根系等等。需要大氣層對紫外線等有害射線的隔離。需要地球的自轉和磁場。這些都算是很基本的條件吧。
從內部來說,它需要正常的功能系統(主要構建於蛋白質)和遺傳系統(主要構建於核酸)。
從哲學上來說,還需要一定的時空量度。
從倫理上來說,應該還需要來自自然和其他個體的愛吧。
⑼ 科學家復活超過1億年的生物,它是怎樣生存下來的
其實這些微生物如何在如此惡劣的環境中生存他依然是一個謎,它們能存活多久還不清楚。研究人員說,它們可能是地球上最古老的生物,日本海洋地球科學技術局的科學家分析了海底沉積物樣品,發現沉積物樣品位於南太平洋漩渦,太平洋的自流系統,這其實就是海洋無法接近的極點,它是地球上離所有陸地最遠的地方,這一地區幾乎沒有食物,但海底深處確實隱藏著大量氧氣。
更重要的是尤基·莫羅諾說的信息,令人驚訝的和生物學上的挑戰,微生物在極低的營養或能量條件下被長皮李期掩埋,出乎意料的是,它竟然可以被恢復,根據他們的研究,如果沉積物以非常慢的速度積累並隨著時間的推移捕獲氧氣,微生物可以比預期存活更長的時間。
關於科學家復活超過1億年的生物它是怎樣生存下來的的問題,今天就解釋到這里。
⑽ 生物是通過什麼和世代相續,生生不息
生命在
生物圈
中的延續和發展,最基本的環節是生物通過生殖和發育,世代相續,生生不息.