資料來源 : http://hyg.ycit.cn/oTechnology/blacksmoker.htm

海底黑煙囪

海底黑煙囪的發現及其研究是全球海洋地質調查近十年取得的最重要的科學成就。
現代海底黑煙囪的研究始於1978年，當時，美國的阿爾文（Alrin）號載人潛艇在東太平洋洋中脊的軸部採得由黃鐵礦、閃鋅礦和黃銅礦組成的硫化物。1979年又在同一地點約2610～1650米的海底熔岩上，發現了數十個冒著黑色和白色煙霧的煙囪，約350℃的含礦熱液從直徑約15厘米的煙囪中噴出，與周圍海水混合後，很快產生沉澱變為「黑煙」，沉澱物主要由磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦和銅－鐵硫化物組成。這些海底硫化物堆積形成直立的柱狀圓丘，稱為「黑煙囪」。
海底黑煙囪的形成主要與海水及相關金屬元素在大洋地殼內熱循環有關。由於新生的大洋地殼溫度較高，海水沿裂隙向下滲透可達幾公里，在地殼深部加熱升溫，溶解了周圍岩石中多種金屬元素後，又沿著裂隙對流上升並噴發在海底。由於礦液與海水成分及溫度的差異，形成濃密的黑煙，冷卻後在海底及其淺部通道內堆積了硫化物的顆粒，形成金、銅、鋅、鉛、汞、錳、銀等多種具有重要經濟價值的金屬礦產。目前，世界各大洋的地質調查都發現了黑煙囪的存在，並主要集中於新生的大洋地殼上。

研究生命起源和大洋演化的指路燈
黑煙囪與含礦液體的運移通道共同組成了金屬硫化物的成礦環境，並可以在地層中保留下來，成為研究當時古大洋環境的重要樣本。
同時，大量的海底調查研究發現，在海底黑煙囪周圍廣泛存在著古細菌，這些古細菌極端嗜熱，可以生存於350℃的高溫熱水及2000－3000米的深水環境中，為古老生命的孑遺。黑煙囪噴出的礦液溫度可高達350℃，並含有CH4、CN等有機分子，為非生物有機合成，如此環境可以滿足各類化學反應，有利於原始生命的生存。科學研究表明只有地球早期的環境才與此類似，科學家們為此提出了原始生命起源於海底黑煙囪周圍的理論，認為地球早期水熱環境和嗜熱微生物可能非常普遍，地球早期的生命可能就是嗜熱微生物。　　
世界各地在對不同時代古大洋地質記錄（蛇綠巖）進行廣泛的調查時，先後在日本、德國、美國、加拿大等地找到了古海底黑煙囪的殘片及相關塊狀硫化物。但是，大多數硫化物的時代很少大於6億年，老於25億年古海底黑煙囪記錄還不多見，儘管在加拿大和澳大利亞發現了26億－27億年前的金屬硫化物礦產，但尚無海底黑煙囪殘片的報道。為此尋找古老的黑煙囪殘片具有重要的科學價值。

海底黑煙囪成因探
20世紀70年代以來，工業化生產一直保持迅猛發展勢頭，能源消耗連年遞增，發達國家高聳入雲的大煙囪日以繼夜地噴湧著濃重的煙塵。對陸地有限的自然資源連續多年大規模機械化採掘和源源不斷地燃燒已使其貯量日趨枯竭。為此，世界各國紛紛將人類未來資源的希望傾注於海洋，並開始了海底探礦尋寶的熱潮。
　　自1977年10月美國伍茲霍爾海洋研究所所屬深海潛艇「阿爾文」號在加拉帕戈斯群島海域率先發現海底熱泉生態區以來，海洋學家又先後在墨西哥西部沿海以北的北緯10°海底和北緯21°的胡安?德富卡海隆下勘察到大規模熱泉區並分別進行過數次綜合考察。胡安?德富卡海底熱泉區中擁有多處噴湧升騰礦物質的黑煙囪。這些奇異的自然景觀引起了科學家極大的興趣和關注，他們近期的科學考察又獲得新的收穫和重要的發現。
距西雅圖以西300英里處太平洋海下，胡安?德富卡板塊不斷與太平洋板塊碰撞，因此造成沿胡安?德富卡海隆海底地層出現坼裂和擴張，地球內部源源不絕噴湧而出的熔岩冷卻固著成新的海底地殼並將古老的海床置於其下並取而代之。海水在地心引力作用下傾瀉深入地裂中，同時形成海底環流將熔岩中大量的熱能和礦物質攜帶和釋放出來。當熾熱的海水再度噴射到裂縫上冰冷的海水中，其中的礦物質被溶解並形成一縷縷漆黑的煙霧。礦物質遇冷收縮最終沉積成煙囪狀堆積物，地裂中熱液順煙道噴湧而出形成景致奇異、妙趣橫生的海底熱泉。
加利福尼亞州蒙特雷水族生物研究所海洋地質學家德布拉?斯特克斯確悉，海底黑煙囪的構築絕非僅僅是地質構造活動的結果。其中神奇莫測的熱泉生物建築師的艱辛勞作也功不可沒，不容忽視在熱泉口周圍擁聚生息著種類繁多的蠕蟲，其中管足蠕蟲可長到18英吋，它們獨具特色的生存行為特別引人注目。斯特克斯和助手特裡?庫克發現這些底棲生物在營造煙囪中起著至關重要的作用。?
為查明黑煙囪礦物成分，斯特克斯從3座黑煙囪內採集了18英吋長的巖心，經潛心研究後才揭示了其中奧秘。他們發現巖心上佈滿了含有硫酸鋇亦稱重晶石的凹陷管狀深孔，研究人員確認這些管狀孔穴系蠕蟲長期生存行為的結果。鑒於熱泉口旁蠕蟲遍佈，因此尚難斷定究竟哪些蠕蟲擅長打洞築巢。
從管洞外形來看極有可能是活躍喜遷居的管足蠕蟲長期挖掘作業的產物。解剖分析表明，管足蠕蟲內臟中的細菌可從熱液所含亞硫酸氫鹽中獲取氫原子維持生命，細菌還可把海水中的氫、氧和碳有機地轉化生成碳水化合物，為蠕蟲提供生存所需的食物。這種化學反應的結果遺留下硫元素，蠕蟲排泄的硫又促使海水中的鋇和硫酸發生催化反應。常此以往蠕蟲死後便在熔岩中遺留下管狀重晶石穴坑。
斯特克斯推測一座座海底煙囪演化生成過程可能在蠕蟲聚集熱泉口周圍就早已開始了，胡安?德富卡海隆下蠕蟲建築師精心創造的自然奇觀令人歎為觀止。它們開鑿的洞穴息息相通猶如礁巖迷宮，從而使熱液將礦物質源源不斷地輸送上來並堆集煙道。當黑煙囪在熱泉周圍落成後，熔岩上深邃的管狀洞口穴就成為礦物熱液外流的通道從而形成海底黑煙熱泉奇觀，直到通道自身被礦物結晶體堵塞才告停息。從多處海底熱泉採樣分析來看，礦產資源豐饒種類繁多品位極高。據悉美國科學家正加緊研製大型深海考察潛艇並準備對深海熱泉進行全面研究，同時向國際社會發出呼籲：要求設立深海熱泉自然保護區。

我國發現古海底「黑煙囪」可能和生命起源有關
中外科學家將合作探索地球早期生命起源
據新華社北京2月23日電(記者王文韜李斌)我國科學家經過長期不懈的野外「追蹤」，終於在世界上首次發現完整的古海底「黑煙囪」，這些億萬年前生長在海底的「黑煙囪」不僅能噴「金」吐「銀」、形成海底礦藏，而且很可能和生命起源有關。
這一成果以封面文章的方式近日刊登在《岩石學報》上。這一雜誌是惟一入選美國《科學論文索引》(SCI)期刊源的中文地質學刊物。
現代海底黑煙囪及其硫化物礦產的發現，是全球海洋地質調查近10年中取得的最重要的科學成就之一，因其和海底成礦、生命起源等重大問題有關而成為國際科學前沿。但因現代「黑煙囪」分佈在海底，僅有美、德、法、加、日等少數國家有能力開展研究。科學家於是將目光投向了陸地上的「黑煙囪」化石，但迄今僅在俄羅斯、愛爾蘭發現3億至4億年前的「黑煙囪」殘片。
繼兩年前發現古老大洋地殼殘片後，去年，北京大學李江海課題小組首先在山西五台山地區發現了古海底「黑煙囪」殘片，當年10月又在河北興隆發現了保存完整的古老「黑煙囪」，初步判斷其地質年齡約有14.3億「歲」。
在李江海教授的辦公室，記者看到上百塊「黑煙囪」硫化物的礦石標本，其切割面閃爍著金屬般的光澤。一塊高20厘米、寬10厘米的礦石內，竟保存了6個完整的圓錐狀「黑煙囪」和多個「黑煙囪」倒塌而成的殘片。
專家描述道：14億多年前，華北地區仍是一片汪洋大海，河北興隆一帶正處於大陸裂谷最深的海底上。在海水循環加熱後，這些兩到三厘米高的「黑煙囪」成為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等地殼內部礦物質噴湧而出的通道，「黑煙囪」周圍聚集了蓬勃的微生物群落。
「顯微鏡下，可見從通道中央向外壁有四五個礦物層，煙囪頂部多被數毫米厚黃鐵礦充填，表明『煙囪』被埋藏時已經熄滅。隨著地殼運動造成的海陸變遷，這些『黑煙囪』輾轉出現在今天的華北古大陸上。」李江海說，通過對比上百個現代海底「黑煙囪」資料和初步的礦物成分鑒定，課題組確定這些礦石就是古海底「黑煙囪」。
目前，課題組正和英、美等國科學家合作，圍繞「黑煙囪」開展微生物化石研究，探索極端條件下的生命活動，以進一步探索地球早期生命起源。

　　-新聞資料
海底「黑煙囪」：20世紀海洋科學最重大發現之一
　　科學家1979年在數千米深的海底首次發現了「黑煙囪」，隨後又發現在「黑煙囪」附近生活著大量熱水生物。這已成為20世紀海洋科學領域最重大發現之一。
1979年，繼前一年採集到硫化物後，美國的「阿爾文」號載人深潛器在2610米至1650米的東太平洋海底熔岩上，發現數十個冒著黑色和白色煙霧的「煙囪」，附近出現大規模的硫化物堆積丘體。從直徑約15厘米的「煙囪」中，約350攝氏度的含礦熱液以每秒幾米的速度噴出。礦液剛噴出時為澄清溶液，與周圍海水混合後，很快產生沉澱變為「黑煙」，沉澱物主要由磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦及其他銅鐵硫化物組成。這些海底硫化物堆積形成直立的柱體及圓丘，被形象地稱為「黑煙囪」。
科學家隨後在各大洋發現了許多「黑煙囪」，它們主要集中於新生大洋地殼上，如洋中脊和弧後盆地擴張中心的位置上。
「黑煙囪」是如何形成的呢？專家指出，由於新生大洋地殼或海底裂谷地殼的溫度較高，海水沿裂隙向下滲透可達幾公里，在地殼深部加熱升溫後，淋濾並溶解岩石中多種金屬元素後，又沿著裂隙對流上升並噴發在海底。由於礦液與海水成分、溫度的差異，形成濃密的黑煙，海底及其淺部通道內則堆積這些硫化物的顆粒沉積。它們在海底形成具有重要經濟價值的多金屬(鐵、銅、鋅、鉛、汞、鋇、錳、銀等)礦產，成為新世紀人類潛在的礦產資源。有意思的是，科學家還在一些「黑煙囪」上發現了原生的自然金顆粒和天然水銀。
大量海底調查發現，「黑煙囪」周圍廣泛存在古細菌，它們極端嗜熱，可直接生存於80—120攝氏度的環境中。這種細菌最初發現於美國黃石公園的高溫熱泉中。它們在現在海底生存的環境，類似地球早期環境的極端高溫環境中。
基因組測序發現，這些「黑煙囪」周圍的古細菌非常原始，處於生命樹源頭的位置上。科學家因此提出原始生命起源於海底「黑煙囪」周圍的理論，認為地球早期的生命可能就是嗜熱微生物。正因為如此，尋找古老的海底「黑煙囪」，將可能為生命演化提供重要的科學證據。

開曼海槽發現的新蝦類與盲蝦存在聯繫
此外，除了存在新蝦種，還有數以百計的長著白色觸角狀的海葵位於底部裂縫中，在那兒存在著來自海床滲出的溫暖海水。喬恩科普利認為：通過對開曼群島深海熱液湧出口附近生物的研究，並將它們與世界上其他深海火山口的生物種群進行比較，有助於我們瞭解這些深海生物是如何進行以及分佈的。

研究人員察覺到這些「深海黑煙囪」位於海底山脈斜坡上，而海底山脈的頂峰距離海面仍然有著三公里的距離，如此巨大的深海山脈景觀是由巨大的岩石層板塊與大洋底部扭曲作用產生的應力釋放形成。對海洋學家而言，尋找海底山脈上的「黑煙囪」是一件令人興奮的事兒，據道格康奈利介紹：在此之前，我們從未發現在同一個深海區域中存在熱液和酸性液體，在開曼群島的發現顯然與眾不同。加勒比海底山脈特徵與世界大洋中的海底山脈基本類似，存在較多共同點，這也意味著深海熱液湧出口可能在世界大洋中廣泛分佈，比之前認為的要多。

該處深海熱液湧出口被研究小組命名為馮·達姆熱液湧出區，以紀念一位地球化學科學家卡倫·馮·達姆（Karen Von Damm）。研究過程中所發現的新物種，比如新蝦種、像蛇一樣的深海魚類，還有此前未曾見過的蝸牛、甲殼類動物。喬恩科普利認為：深海熱液噴口附近的生物群落存在一個最大的謎團，即這些生物是如何從這個湧出口分散到另一個湧出口，因為兩個相鄰的熱液湧出口之間顯然有著較大的距離，但是也許存在著更多的熱液湧出類型，在兩個熱液湧出口之間起著連續過渡的作用。

截至到2009年12月，英國探險隊和美國探險隊都對開曼海槽進行了探索研究，並檢測了深海熱液湧出口的羽狀噴流。第二支美國探險隊目前正操作潛水機器人進一步調查湧出口情況，而英國的探險隊預計在2013年重返加勒比海域開曼海槽，屆時英國國家海洋學中心的深潛遙控潛水器可達到六千米的工作深度。（

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【標題】：海底黑煙囪成因探秘

【內容】：70年代以來工業化生產一直保持迅猛發展勢頭，能源消耗連年遞增，發達國家高聳入雲的大煙囪日以繼夜地噴湧著濃重的煙塵。對陸地有限的自然資源連續多年大規模機械化採掘和源源不斷地燃燒已使其貯量日趨枯竭，為此世界各國紛紛將人類未來資源的希望傾注于海洋，並開始了海底探礦尋寶的熱潮。自1977年10月美國伍茲霍爾海洋研究所所屬深海潛艇“阿爾文”號在加拉帕戈斯群島海域率先發現海底熱泉生態區以來，海洋學家又先後在墨西哥西部沿海以北的北緯10°海底和北緯21°的胡安·德富卡海隆下勘察到大規模熱泉區並分別進行過數次綜合考察。胡安·德富卡海底熱泉區中擁有多處噴湧升騰礦物質的黑煙囪。這些奇異的自然景觀引起了科學家極大的興趣和關注，他們近期的科學考察又獲得新的收穫和重要的發現。　　　　　　　　　　地質構造活動的產物　距西雅圖以西300英里處太平洋海下，胡安·德富卡板塊不斷與太平洋板塊碰撞，因此造成沿胡安·德富卡海隆海底地層出現坼裂和擴張，地球內部源源不絕噴湧而出的熔岩冷卻固著成新的海底地殼並將古老的海床置於其下並取而代之。海水在地心引力作用下傾瀉深入地裂中，同時形成海底環流將熔岩中大量的熱能和礦物質攜帶和釋放出來。當熾熱的海水再度噴射到裂縫上冰冷的海水中，其中的礦物質被溶解並形成一縷縷漆黑的煙霧。礦物質遇冷收縮最終沉積成煙囪狀堆積物，地裂中熱液順煙道噴湧而出形成景致奇異、妙趣橫生的海底熱泉。　　加利福尼亞州蒙特雷水族生物研究所海洋地質學家德布拉·斯特克斯確悉，海底黑煙囪的構築絕非僅僅是地質構造活動的結果。其中神奇莫測的熱泉生物建築師的艱辛勞作也功不可沒，不容忽視在熱泉口周圍擁聚生息著種類繁多的蠕蟲，其中管足蠕蟲可長到18英寸，它們獨具特色的生存行為特別引人注目。斯特克斯和助手特裏·庫克發現這些底棲生物在營造煙囪中起著至關重要的作用。　　奇妙的海底建築師　為查明黑煙囪礦物成分，斯特克斯從3座黑煙囪內採集了18英寸長的岩心，經潛心研究後才揭示了其中奧秘。他們發現岩心上佈滿了含有硫酸鋇亦稱重晶石的凹陷管狀深孔，研究人員確認這些管狀孔穴系蠕蟲長期生存行為的結果。鑒於熱泉口旁蠕蟲遍佈，因此尚難斷定究竟哪些蠕蟲擅長打洞築巢。　　從管洞外形來看極有可能是活躍喜遷居的管足蠕蟲長期挖掘作業的產物。解剖分析表明，管足蠕蟲內臟中的細菌可從熱液所含亞硫酸氫鹽中獲取氫原子維持生命，細菌還可把海水中的氫、氧和碳有機地轉化生成碳水化合物，為蠕蟲提供生存所需的食物。這種化學反應的結果遺留下硫元素，蠕蟲排泄的硫又促使海水中的鋇和硫酸發生催化反應。常此以往蠕蟲死後便在熔岩中遺留下管狀重晶石穴坑。　　斯特克斯推測一座座海底煙囪演化生成過程可能在蠕蟲聚集熱泉口周圍就早已開始了，胡安·德富卡海隆下蠕蟲建築師精心創造的自然奇觀令人歎為觀止。它們開鑿的洞穴息息相通猶如礁岩迷宮，從而使熱液將礦物質源源不斷地輸送上來並堆集煙道。當黑煙囪在熱泉周圍落成後，熔岩上深邃的管狀洞口穴就成為礦物熱液外流的通道從而形成海底黑煙熱泉奇觀，直到通道自身被礦物結晶體堵塞才告停息。從多處海底熱泉採樣分析來看，礦產資源豐饒種類繁多品位極高。據悉美國科學家正加緊研製大型深海考察潛艇並準備對深海熱泉進行全面研究，同時向國際社會發出呼籲：要求設立深海熱泉自然保護區。

資料來源 : http://pansci.tw/archives/4519

地球現生的生物種類何其多，依照傳統的思想，一般觀念上認為，不管是直接也好、間接也好，芸芸眾生之所以能存在，太陽是所有生物的主要能量源頭，太陽光能扮演了最基本的角色，沒有陽光和光合作用，地球上的芸芸眾生就無法生存。

「海底黑煙囪(Black Chimney)」（照片取自網路）是廿世紀海洋科學最重大的發現之一，科學家們在北冰洋極北地區海域中大西洋洋脊，發現了五處非常集中的被稱為「海底黑煙囪」的熱噴泉，在美國西邊的太平洋海底也有；根據探測設備的測量，它們位於好幾千米深的海底，完全照不到陽光，像煮沸的醋一樣（攝氏400度）的海水，從「黑煙囪」不斷噴射而出；此外，「海底黑煙囪」周圍廣泛存在古細菌，透過基因組測序發現，這些古細菌非常原始，處于生命樹源頭的位置上；科學家因此提出原始生命起源于「海底黑煙囪」周圍的理論，認為地球早期的生命可能就是嗜熱微生物。

近年來科學家們也發現了地底下幾千公尺的岩石裡面，也有好些原始的微生物，在這種環境中，環境地層石頭的壓力，絕不小於「海底黑煙囪」四周；換言之，這些活在地底深處岩石內的微生物，也非靠陽光的光合作用而生存，牠們活在高溫與高壓的嚴酷環境之下。

除了四周的細菌之外，在「海底黑煙囪」周圍高等生物生機盎然蓬勃，令人吃驚；依照傳統的觀念來說，在這麼深處的海洋，太陽光根本無法到達，無法進行生物的光合作用，那麼怎麼有可能竟然是整片生機蓬勃的海底生物世界呢？這些熱液生物群的發現，更是石破天驚，不僅是因為生物的密度比周圍海底高一萬倍到十萬倍，主要是在於這種生物群所賴以生存的能量來源－－化學反應。

熱液生物群中最有趣的就是三公尺長的蠕蟲管子，這些蠕蟲既沒有口、也沒有消化器官，全靠硫細菌提供營養，在這二千多米的深海海底根本沒有陽光，不可能進行光合作用，而且溫度高、壓力大，硫細菌從熱液中取得地熱的能量，支持著這種特殊的熱液動物群，除蠕蟲外還有瓣鰓類、螃蟹等等比較高等的生物，而且熱液動物的新陳代謝特別快，遠遠高於靠陽光生長的生物群，以致於個體較大。

透過深海研究的結果發現，當今地球至少有兩類生物群、兩種食物鏈，而非單類生物群單種食物鏈：一類是我們習以為常、從太陽能支持的，生活在在常溫和有光的環境下，靠著光合作用產生有機質；另一類則是靠地球本身（內源）能量，即地熱支持，在高溫和黑暗的環境下，靠化學作用維持；這兩類生物群的能量來源和合成有機質的機制完全不同，提供了地球上眾多生物起源途徑的證據；在地球演化早期的大氣屬於還原性，不可能有靠光合作用的生物群，類似於現在熱液生物群、依靠地球內熱的生物，或許是當時地球上的生命體。

從地球的生命史來說，科學家們認為，最早的生命發生於卅多億年前，這些生物活在被謔稱為「原始湯」海洋內的簡單細胞，至於這些最原始的生命，是否發源於「原始湯」內，或是由隕石彗星從外太空帶來的，尚未有定論，以目前的證據來說，生命的確可以長期忍受外太空嚴酷的環境，何況，科學家曾經在南極撿到的一塊從火星來的隕石內，發現了可疑類似於生物體的化石。

在大約7到6億年之前的這段期間，地球曾經歷過兩次全球性的「冰雪地球(Snowball Earth)」事件：古城冰期(Sturtian)和南沱(Marinoan)冰期；在5.8億年左右，還有一次規模較小較短、稱為「蓋茲其爾(Gaskiers)」的冰雪覆蓋地球事件。

有趣的是，到目前為止，從出土的化石證據來看，地球上巨體生物(Macro Organism)，似乎在地質學上稱為埃迪卡拉紀(Ediacaran Period)期間（6.35~5.43億年前）才開始出現，在此兩次大冰期和以前的生物化石，都屬於顯微生物(Micro Organism)。

那麼，接下來就有一個很值得探討的問題出現了：為何到了大約6.1億年前，地球上才出現巨體化石？換一句話說，到底在那個時候，地球怎麼搞的，才有適合於這些多細胞相對複雜的生物出現？這到底是什麼原因？從生命科學的角度來說，這是一個絕對重要無法閃遁的「大哉問」，地球上的生物，怎麼會在這麼短短的時間內，體型從顯微級的變成一、二公尺的龐然大物？

而且，從目前已經發現的埃迪卡拉紀鑄模化石(imprint/Cast Fossil)和實體化石(Body Fossil)的生物種數量以及這些生物的體型大小與構造來看，似乎可以這麼說，地球上的第一次「生命大爆發(Life Explosion)」，也就是從顯微生物演化到巨體生物，並非到比較晚五、六千萬年後的「寒武紀大爆發(Cambrian Explosion)」才有的，亦即「埃迪卡拉紀大爆發(Ediacaran Explosion)」才是地球生命演化史上的第一次重大事件－－從顯微生物轉到多細胞巨體生物。

若以體型大小來說，依照達爾文的進化說法，生物的體型大小，在演化早期，通常比較小，慢慢變大，然後又縮小（到滅絕）；恐龍就是一個很好的典範：晚三疊紀／早侏羅紀恐龍剛出現的時候，相對來說，體型都不是太大，通常小於10公尺，可是到了早侏羅紀晚期和中侏羅紀的時段，巨型的恐龍就出現了，最大的如地震龍，可達50公尺長，然後到白堊紀晚期，恐龍快要下台的時候，暴龍也只約10公尺長；比照埃迪卡拉紀和寒武紀兩次生命大爆發生物的體型大小，似乎和以上的說法有很大的出入，寒武紀的生物，除了奇蝦等少數可達4-50公分之外，通常都不到10公分，可是，埃迪卡拉紀的生物，幾十公分的是正常現象，還有不少超過一、二公尺的龐然大物，這兩次生命大爆發明顯的生物體型差異，不禁讓人懷疑，進化學說的體型變化規則，到底需不需要修改一下？

接著下來，到了埃迪卡拉紀結束，進入寒武紀的時候，大約5.42億年前，這些長相奇怪、體型較大、種類繁多的埃迪卡拉紀生物，似乎一瞬之間全部都滅絕了，雖然有科學家不完全接受此觀點，但是在寒武紀大爆發的化石記錄中，似乎找不到埃迪卡拉紀的生物化石，也是個無法否認的事實；那麼，再一次出現了另一個「大哉問」：埃迪卡拉紀的生物死到那裡去了？也就是說，到底在那時候，地球又怎麼搞的？又發生了什麼重大事件？以至於整個地球生物界的演化，全盤從頭來過？哈！有科學家說，埃迪卡拉的生物，是上帝創世過程中的失敗實驗，此種論調，好像也沒錯到哪裡去。

再者，這些埃迪卡拉生物，到底是靠什麼能源方式存活的？太陽能或是化學能？或是另有其它取得能生命能源的方式？

總之，擴展我們對於生命的認知，不僅可從海底黑煙囪和深處岩石得到重要寶貴的事實資訊，更可以鑒古知今，透過埃迪卡拉實體化石，揭開更多的生命奧祕－－光是探討埃迪卡拉紀生物的出現、取得生命能源、和最終的滅絕，就需要很多科學家輪迴好幾世了。

http://pansci.tw/archives/5126

海底黑煙囪的聯想之二

12436海底火山口奇觀

2012-05-30

據美國國家地理網站5月29日報道，美國加利福尼亞州蒙特雷灣水族館研究所科學家近日利用裝備聲吶裝置的機器人潛水器在加利福尼亞灣中發現了十個活躍的海底火山口。這些海底火山口分佈於下加利福尼亞洲和墨西哥之間的水域中。儘管人類此前已經對該水域進行了無數次探索，但也直到近日才發現這些冒著黑煙的海底煙囪。

科學家們驚訝地發現，在這種幾乎不適宜生命存在的惡劣環境中，竟然有大型海洋有機生物群活躍於海底火山口附近。這些海底有機生物群、冒出滾滾濃煙的海底黑煙囪、宏偉的火山拱門和3D珊瑚礁構成了一幅奇特的海底景觀。

一隻白色的Galatheid螃蟹在一處死火山口上生長起來的白色珊瑚礁上爬行。這處白色珊瑚礁大約有0.7米到1米高，在加利福尼亞灣中發現的珊瑚礁一般體積都比較小。克萊格解釋說，「這次發現的珊瑚礁幾乎是在這片區域中發現過的最大體積珊瑚礁。」這些珊瑚礁不僅僅體積大，而且還呈現很罕見的怪異形狀。

克萊格介紹說：「一般這種珊瑚礁，所有的枝都是生長在一個平行面的。但是因為這些珊瑚礁生長得實在太大了，所以它們一般長出了很多分支以至於形成了很多個不同平行面，所以它們看起來相當有立體感。」

在新發現的海底火山口附近，一群被命名為「Galatheid」的螃蟹從一處老化的硫化物沉積物上結隊爬過去，這處硫化物沉積層曾經是一群管蠕蟲的棲息地。克萊格介紹說，「所有的這些圓形小孔都是這些管蠕蟲在這沉澱層突然變活躍的時候死掉而形成的。」深海熱液出口是這樣一個區域：溫度較低的海水下沉到海底然後被噴出地殼的岩漿加熱的區域。隨著海水被加熱，海水會變得更輕，富含礦物質的海水重新上升返回海面。活躍的深海熱液出口可以將它周圍的海水在短時間內加熱到350攝氏度。一些有機物，比如管蠕蟲，使用一些化學物質來供養深海熱液出口周圍的共生菌，這些生物進而形成了一些在世界上其他海洋態系統中難以見到的大型海洋有機生物群。

像黑煙一樣的富含礦物質的海水一股一股從深海熱液噴發口中噴湧而出。很早以前，科學家們就根據這個區域密集的火山活動猜測加利福尼亞灣中應該存在大量的海底火山口，但因為這片水域長久以來不合適潛入水下進行探索工作，所以這些海底火山口一直到近期才被發現。這些新發現的「黑煙製造者」是被裝備了聲納裝置的機器人潛水器發現的。這個機器人潛艇是由加利福尼亞州蒙特雷灣水族館研究所為了一項為期三個月科考工作部署於此，該團隊曾經於2006年利用聲吶裝置準確定位東北太平洋中的新海底火山口。最近一次任務執行中，海底火山口的聲吶定位分佈圖向研究團隊指明了他們需要派遣遙控水下機器人的具體地點。蒙特雷灣水族館研究所科學家大衛-克萊格介紹說：「人們過去用來發現深海熱液的方式是通過研究水的溫度變化和海水的渾濁程度異常後再看是否能在附近找到一些東西。」