6亿年前的“高等生命”化石

迄今最古老的多样的“高等生物”化石

　　地球上最古老的“高等生命”到底是什么样子？人类已知的“高等生命”从什么时期开始演化？中国的科学家的最新发现给出了答案。17日，英国出版的《自然》杂志公布了这一重大发现。
 

　　地球上的生命从无到有、从简单到复杂，经历了一个漫长的进化过程。古生物学家认为，在现今生物圈中，包括我们人类在内的所有肉眼可见的生命，几乎都是多细胞宏体生物，也就是常说的“高等生命”。多细胞宏体生物的出现是地球生命进化史上极为重要的革新事件。
 

　　但是学术界一直认为地球没有早于5.8亿年前的“高等生命”。而袁训来带领的课题组成员在安徽休宁县蓝田镇找到了6亿年以后在海洋50-200水下存在过的“高等生命”证据。这一发现，把“高等生命”起源向前推进了近4000万年。
 

　　蓝田镇位于北纬30°附近，紧邻世界自然风景名胜地黄山。中国科学家在此发现了距今6亿年前的休宁“蓝田植物群”。“蓝田植物群”展现了6亿年前震旦纪时代地球上温暖浅海中早期动物大规模出现前夕的生命景观，是地球早期生命从简单向复杂进化过程中的重要环节。
 

　　17日出刊的《自然》杂志，刊出了袁训来等5位研究员撰写的题为“埃迪卡拉纪早期具形态分异的宏体真核生物组合”的科研论文。这项研究为高等生命的早期演化提供了最古老的化石证据。
 

　　对于中国科学家的此次重大发现，国际早期生命研究专家、加拿大女王大学格·纳波尼教授(Prof. Guy Narbonne)专门撰写了题为“生物此刻已然变大”(When Life Got Big)的评论文章。他指出“蓝田生物群为早期复杂宏体生命的研究打开了一个新窗口”，“它们是地球上迄今最早的宏体生物”。
 

　　袁训来此间接受记者访问时表示，此发现仅仅是个开始。只是将这些不为人知的生物群展示出来。“为什么这些迄今最古老的‘高等生命’要生存在安静的水体中？他们的演变过程是怎样的？许多未解之迷还有待在以后的研究中一一解开”。 (记者 唐娟)

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澳大利亚赤背蜘蛛

　　雌蜘蛛一边与雄蜘蛛交配，一边将其裹入腹中；雄蜘蛛不但不反抗，还主动送上门当食物。这种奇特的行为并不是今天才为人所知。但是，这种行为的原因一直都未能找到一个合理的解释。

　　然而，加拿大科学家梅狄安娜·安德雷在学术界享有极高声誉的美国《科学》杂志上刊登了她的研究成果，揭开了这一奇特行为的秘密。

　　在电影中，蜘蛛从来都不是讨人喜欢的角色。要么相貌丑陋，张牙舞爪地挥着八只脚，挂着陈腐的网，从天而降，惹得胆小的女主角连连尖叫；要么凶残至极，仅靠几滴毒液就杀人于无形之中。想象着它们张着毛茸茸的节肢，悄无声息地躲在某个角落里，好似恶棍一样移动，不少人的汗毛都要竖起来了。

　　可在美女梅狄安娜·安德雷的实验室里却养满了各种各样的蜘蛛。蜘蛛只吃活物，为了养活蜘蛛一家老小，安德雷每周要给它们运来2000多只蟋蟀。没食物吃时，蜘蛛也会同类相残、吞下同类，为了避免它们相互残杀，梅狄安娜还得给每位蜘蛛都配上一个小笼子。

　　作为与蜘蛛打交道的人，安德雷每天都生活在蜘蛛的王国里，用它们做各种各样的交配实验，当然最令她高兴的事，就是看着小蜘蛛破卵而出。

　　见证蜘蛛绝恋的秘密

　　安德雷白天休息，夜晚出动，从早上十点钟工作到第二天凌晨两三点。她在泥土地里匍匐着找寻蜘蛛网，像个传记作家，与她的蜘蛛传主相处。她知道一号雌蛛的窝在哪，二号雌蛛有几个卵囊，哪只雄蛛终于找到意中人，哪只还是光棍一个。

　　要命的是，赤背蜘蛛体型小，要观察它们的一举一动，得紧贴地面正对蛛网。要是不小心被咬了，剧毒会进入体内，中招者肌肉紧缩，疼痛难忍，冷汗不止，重可致命。

　　安德雷坚信所有的冒险都是值得的，只要她能解开这一进化谜题：为什么雄蜘蛛甘愿牺牲自己？她用颜料标记雄赤背蛛，看它们怎么找到雌蛛的网，却发现大部分雄蛛在找到另一半之前就离开了这个世界。

　　像其它种类的雄蛛一样，它们成熟后就不吃不喝，只能靠之前储存的能量过活，根本经不起长途跋涉的折磨。瘦小的赤背雄蛛呆在自己的网内倒也挺威风，一旦远离避风港，蚂蚁都敌不过。最终，只有20%的雄蛛能成功到达雌蛛的蜘蛛网———安德雷相信：正是因为机会来之不易，为了后代繁衍，雄蛛才甘愿献出自己的生命。

　　当雄赤背蜘蛛将输精器官插入雌蜘蛛体内时，会以前肢为支点倒立，让身体悬挂在雌蛛嘴边。它一边注入精液时，比它身体大200倍的雌蛛一边开始咀嚼它的尾部。更奇妙的是，雄蛛有逃命的机会。它有两个交配器官，其中一个输精完毕后，可以虎口逃生，捡回一命。但是在20分钟内，雄蛛通常会重返雌蛛网，进行第二次交配，这一次，雌蛛再也不会嘴下留情。

　　那为什么雄蛛要采取自杀式奉献呢？留得青山在，不愁没柴烧啊？由于雌性赤背蜘蛛将精子储存在特殊的器官里，安德雷将该器官取下，想通过实验手段干预赤背蛛的交配时长。

　　在显微镜的帮助下，安德雷用切片数出交配后雌蛛接收到的精子数，发现交配时长与输送的精子数密切相关——与雌蛛进行两次交配的雄蛛，比起只交配一次的雄蛛要多输送1000多条精子。原来，为了这1000多条精子，为了整个种族的延续，雄性蜘蛛不惜献出自己的生命——这对羸弱的雄蛛而言是最划 算的选择，因为，它不能保证有力气会活着找到另一只雌蛛交配。

　　研究蜘蛛，研究生命

　　研究赤背蜘蛛的交配行为带给安德雷的不仅是功成名就，还有对生命及进化的深刻理解。

　　“物竞天择，适者生存”，达尔文的进化论演变成的格言挂在每个得意或失意的人口中，却鲜有人懂得背后的牺牲与隐忍。在安德雷看来，整个进化历程就是繁衍与死亡书写的历史，两大主题在赤背蛛“雄性献祭”的行为中体现得淋漓尽致。

　　安德雷经常问自己，要是雄性赤背蜘蛛有意识，将自己伸进雌蛛口中的时候，究竟在想什么？

　　也许很简单，它想：“很好，一切都按计划来吧。”

　　类似无意识的个体类似机械地重复着同样的奉献，却构成了绝对的生命长河。安德雷觉得自己的使命就是探求背后的进化机制，就像她接受电视采访时说的那样：“学习，观察及理解我们这个错综复杂的世界是件美妙的事情。”

　　野地考察很辛苦，有时一呆就是几个月，但她常对学生说：“科学研究是一项严肃而又艰苦的工作，但你要在工作中寻找乐趣。”

　　她就是这么个苦中作乐的人，当她与同是研究蜘蛛的丈夫结婚时，蜜月旅行竟是野地考察。

　　现在安德雷在加拿大的多伦多大学任教，大部分时间呆在实验室里，与数不清的蜘蛛为伴。看着小蜘蛛像一团棉球破卵而出，朋友都说恶心，她却很喜欢。

　　她再也不是当初那个见到蜘蛛吓得大呼小叫的女孩了。从胆小鬼到蜘蛛女王，安德雷走过了一条不平凡的道路，路上留下了她对未知世界的执着探索。

　　赤背雄蛛的小诡计

　　雌性赤背蛛常在蜘蛛网上释放一些化学物质吸引雄蛛，后者登堂入室后，担心竞争者半途现身搅局，先忙的事不是与雌蛛交配，而是破坏雌蛛网上化学物质浓烈的部分。雌蛛不乐意了，那可是她的大本营，吃喝拉撒都离不开。于是，雄蛛求爱时，雌蛛一边应付着，一边忙着补它的网。

　　更令人叫绝的是，雄性赤背蛛能自行决定发育进程。它能从周围的环境中感受到附近有没有异性和情敌。如果雌蛛很多，而竞争者很少，它不着急长大。一般雄蛛需要10-15天实现性成熟，但要是情况危急，雌蛛要被情敌抢走了，它10天内迅速早熟。

我们是否发现治疗癌症的线索
 

　　我们是否发现治疗癌症的线索？

　　2010年美国有50多万人被诊断出癌症，其中三分之一患者只得屈服于病魔。据美国癌症协会称，饮食方式、吸烟和其它环境因素以及不同的生活方 式是导致癌症的主要原因，其影响力显著大于家族遗传基因。十年前，美国大众机械网站称，预防措施是避免癌症的一种解决方案，并没有奇迹性的药物治疗。
 

　　虽然过去十年里，诱导癌症的一些恶性因素下降了几个百分点，但是黑素瘤、白血病、胰腺癌和肾癌等癌症发病率有所上升，同时，化学疗法、放射性疗法和其它治疗手段仍未有突破性进展。
 

　　目前，降低癌症发病率的最新策略是提高病毒感染概率，美国路易斯维尔大学进化生物学家保罗-埃瓦尔德(Paul Ewald)认为，到2050年，所有癌症患的95%都是由于感染导致的(而目前因感染导致癌症的概率仅为15-20%)。现在科学家已掌握到肝炎病毒与 肝癌有密切联系，人类乳头多瘤空泡病毒可导致宫颈癌、直肠癌、睾丸癌、脑癌和颈椎癌，感染幽门螺杆菌可导致胃癌。
 

　　埃瓦尔德称，病毒感染是诱发癌症的主要元凶。这是由于病毒通过细胞分裂可演变成为目标基因，虽然病毒不可能刺激突变，导致细胞加速失去控制，但 病毒使人类细胞变得更加脆弱，更容易发生突变。通过这项研究，科学家意识到大量地使用疫苗接种和抗生素可显著提高卫生保健，并有效地降低癌症发病率。
 

人类如何实现长生不老？
 

　　人类如何实现长生不老？

　　常识告诉人们，我们人类都遵循着生老病死的自然规律，未来一天我们必将死亡。但人们都不愿面对这一黑暗的现实，宁可相信神话故事中长生不老是可以实现的。近年来，科学家更是通过科学和医学手段寻找“长生不老”的秘方。
 

　　目前，一些尖端科学研究正在分析一些可延长寿命的化学分子的原理，其中包括：白藜芦醇(葡萄中的一种物质)、雷怕霉素(源自复活岛细菌)和 p21基因蛋白质。这些蛋白质可以抑制形成淀粉噬菌斑的细胞蛋白质，这些物质与阿茨海默症有关，可提高癌症形成。2000年，塞尼克斯生物科技公司首次报 道一种正在研制的药物可起到以上抑制作用。
 

　　同时，研究人员继续对一种叫做端粒酶的生化酶进行研究，端粒酶可以减缓端粒的缩短进程，据悉，端粒是一种DNA序列，在细胞分裂期间能够日益缩 短长度，直至细胞最终变异或者死亡。依据以上原理，防止其缩短进度，细胞体将无限期地存活下来。2009年，诺贝尔医学奖得主发现了端粒酶的工作原理。 2010年11月，一项发表在《自然》杂志的最新研究暗示端粒酶的发展前景——一只实验老鼠在剥除端粒酶之后再移入，出现“返老还童”。营养补充方式可提 高人体端粒酶水平，但迄今临床医学尚未对此进行评估论断。
 

　　与此同时，临床医学最新研制两种化学药物成份——SIRT1和STACs，这是两种合成催化剂，将于今年投入使用。美国哈佛大学医学院病理学家 大卫-辛克莱(David Sinclair)称，这两种药物可以模拟人体热量限制效应，从而减缓人体新陈代谢，并在多个物种实验中显现出延缓衰老迹象，所测试物种包括：酵母至灵长 类动物。
 

　　美国伊利诺斯州大学公共保健分院流行病学专家杰伊-奥尔莎斯基(Jay Olshansky)教授却并不认为通过药物能起到延年益寿的功效。他说：“白藜芦醇、雷怕霉素和p21基因多数情况下并不具有延长寿命的作用，在过去 10年里，它们并未介入实现人体延寿效果。”奥尔莎斯基认为，百岁长寿老人体内有一种特殊的基因，这是他们长寿的秘密。目前，新英格兰百岁老人研究计划 (NECS)在全球范围内对退休高龄老人进行统计分析，现对1600多位百岁老人和他们身体健康的子女进行跟踪观测，试图揭晓人类长寿之谜。
 

　　未来主义者拉伊-库尔兹维尔(Ray Kurzweil)称，人类长寿的根源可能不是化学性方法或者生物学方法来实现，但通过技术手段可以达到。随着纳米技术日新月异发展，一种纳米技术微型机 器人能够进入人体修复受损器官和身体组织。库尔兹维尔打赌称，未来通过纳米机器人修复人体受损器官，可使人类寿命普遍延长至百岁以上。
 

人类能否创造其它生命体？
 

　　人类能否创造其它生命体？

　　迄今为止，我们仍无法精确地掌握生命体是如何起源于地球，甚至是否地球生命起源于其它星球，或许通过彗星陨石使它们在地球上繁衍生息。但就目前而言，我们能够很好地处理生命构建，现已掌握生命物形成的必要成份，生物分子结构以及构建生命的组件。
 

　　就从零开始创造生命体而言，2010年5月著名遗传学家克雷格-温特尔(Craig Venter)和研究同事取得了重大突破，首次创建了第一种人造有机生命体。他们从实验室化学物质中制造完全的染色体组，然后植入一个空细胞壳，之后该细 胞便能依据植入基因方法进行自我改良。这种人造有机生命体叫做“综合体”，要求通过一种先前自然存在的有机物细胞体系残留物质作为基础，因此科学家并非纯 粹地创造其它生命体。美国宾夕法尼亚州大学伦理学家亚瑟-坎普兰(Arthur Caplan)说：“温特尔并未真正地创造出有机生命体！”他介绍称，一种人工基因物质可为一种细菌提供动力，因此使人工合成生命体的实现迈出了重要一 步！
 

　　除了科学家建造“活生生”的生物化学人造生命之外，计算机科学家已成功地以数字形式建造了人造生命。美国密歇根州大学数字进化实验室“阿维达计 划”创建了数字化有机生命体，它看上去就像真实的动物，能够竞争、死亡和进化。该实验室主管查尔斯-奥法里(Charles Ofria)说：“我们创造的数字化有机生物可以像细菌体一样存活，具备细胞的多数功能。目前阿维达计划仍将继续制造更富有生命特征的生命实体，它将有助 于揭开复杂的生物进化之谜。阿维达的世界可能是虚拟的，但是这种原理可在现实世界中实现！”
 

人类是否有灵魂？
 

　　人类是否有灵魂？

　　精神性宗教研究学家正在解开人类是否存在灵魂的谜团，近期，神经学家安德鲁-纽博格(Andrew Newberg)出版了一本新书——《精神宗教原理》，他和研究同事扫描了中国西藏僧侣、佛教尼姑和基督教徒的大脑，这些人群都从事冥想和诵经。十年前， 纽博格和同事们曾对130人的大脑进行了扫描，目前他们仍在继续寻找涉及宗教和精神状态的大脑网络组织，并试图揭开大脑和身体组织与“灵魂”活跃性的相关 联系。
 

　　他们发现这与量子力学领域相关，人类意识浮现与大脑数十亿个神经网络活动性有关。美国亚利桑那州大学意识研究中心主任斯图亚特-哈梅罗夫 (Stuart Hameroff)说：“多数观点认为大脑意识产生于大脑神经细胞之间的连祷计算。”他和研究同事共同创建了Orch OR模型，这是一种量子意识理论。该理论提出一种叫做“微管(microtubules)”的微小细胞结构起到重要作用，大脑意识同时依赖于大脑神经细胞 中微管的量子计算。
 

宇宙是否存在外星人？
 

　　宇宙是否存在外星人？

　　在数以百万的科幻小说和科幻电影中，均有不同程度的神秘外星人的想像。日前，天文学家宣称，尽管目前发现大量的系外行星，但发现外星人的概率却几乎为零，很可能地球人类是宇宙中唯一的智慧生命！
 

　　两周前，美国宇航局宣布发现一颗直径是地球1.4倍的岩石行星，从而激起天文学家搜寻系外智慧生命存在的热情。一颗被命名为“开普勒-10”的 行星环绕恒星运行，距离地球560光年，美国宇航局科学家称它是“行星缺失的重要环节”。但之后他们发现这颗行星表面温度高达13000摄氏度，遭受数百 万公里之遥恒星的强烈辐射。从而断定这颗岩石行星不可能适应生命体存活，同时，他们还表示迄今发现的500颗系外行星中多数由于距离恒星太近，不具备孕育 生命的条件。这些行星不是表面温度过于炽热，就是过于冰冷，或者表面温度变化幅度太大。
 

　　美国哈佛大学资深天体物理学家霍华德-史密斯(Howard Smith)教授在接受《星期日泰晤士时报》采访时说：“最新研究暗示着地球生命可能是宇宙中唯一的生命形式，宇宙很少有类似地球的行星，以及地球和太阳 这样的行星系统。”他认为地球的生态环境是独一无二的，太阳系之外的行星环境无法适应生命存在。
 

能否突破光速的速度限制？
 

　　能否突破光速的速度限制？

　　自20世纪初，爱因斯坦的实验就证实了真空下速度的极限是光速——每秒186282英里，但即使我们将宇宙飞船加速至光线，发射该宇宙飞船至最近的恒星系统半人马座也需要十年，半人马座行星系统仅距离地球4.3光年。
 

　　近年来，多项科学实验用于挑战是否能够突破光速极限，其中包括：2000年普林斯顿大学王利军领导的实验，2007年德国研究人员进行的另一项 实验。起初科学家乐于接受没有任何质量物体能够突破光速，但是脉冲光却能达到。在真空状态下，不同点的脉冲光以“不可能的的速度”传播，但这一速度也无法 帮助人类短时间内抵达恒星。
 

　　美国贝勒大学物理系教授杰拉尔德-克利弗(Gerald Cleaver)说：“量子纠缠(Quantum entanglement)的速度可能超越光速。”
 

　　或许未来实现快速太空之旅的有效方法是跳跃多维空间，美国宇航局突破性推进物理学计划前任负责人麦克-米里斯(Marc Millis)说：“如果要实现多维空间之间的跳跃转换，那么我们还有一些重大的宇宙物理学性质尚未发现。”他指出有两种“暗现象”可以清晰地见证突破光 速——暗物质和暗能量，暗能量，以非常快的速度吞并宇宙；暗物质，是宇宙中最神秘的物质，当星系飞速旋转时可预防旋转的星系抛出其宇宙物质。此外，科学家 在宇宙领域中评估宇宙大爆炸之后的瞬间出现了超越光速的现象。
 

能否实现时空旅行？
 

　　能否实现时空旅行？

　　在许多科幻电影中均表现出了未来科学探索的展望，比如：神秘的外星生命、无法想像的时空旅行等。目前，光速的极限瓶颈仍是科学界研究的一个重要主题，时空旅行看似更加遥不可及。
 

　　相对论表明，一个人如果高速运动着，时间对他来说就会变慢；如果他的运动速度趋近于光速，时间对他来说就会趋近于停滞——以光速运行就可以永 生。那么再进一步，如果运动的速度超过光速(尽管相对论假定这是不可能的)，会发生什么情况？推理表明，时间就会倒转，人就能够回到过去——这就有点像时 间机器。当然这只是从理论上来说是如此，因为事实上，人类至今所能做到的最快的旅行，其速度也是远远小于光速的。
 

　　在天体物理学中，“虫洞”的意思，按照史蒂芬-霍金在《时间简史》中的通俗解释是这样的：“虫洞就是一个时空细管，它能把几乎平坦的相隔遥远的 区域连接起来。……因此，虫洞正和其他可能的超光速旅行方式一样，允许人们往过去旅行。”说得更直白一点，就是从理论上说，虫洞可以让人从一个世界(时 空)到达另一个世界。这种想法，当然是科幻电影最欢迎的思想资源之一。电影《回到未来》、《2009迷失记忆》、《时间线》等等的故事结构，就是在此基础 上建立起来的。
 

　　通过虫洞前往过去或未来世界，毕竟是一个相当抽象的概念。《时间简史》之类的书中所画的虫洞图像，通常是两片平行宇宙，代表两个不同的时空，也 即两个不同的世界，中间有圆锥状的通道，那个通道就是虫洞，也就是所谓的“爱因斯坦-罗森桥”。目前，科学家认为，有可能存在着可以通过的爱因斯坦-罗森 桥，这时它就变成一个“虫洞”——通往另一宇宙的通道。“虫洞”可以进行时间旅行，还能够通往不同的空间。
 

我们发现其它宇宙？
 

　　我们发现其它宇宙？

　　即使我们最终揭开人类起源，地球和宇宙之谜，但很可能存在着更多的谜团，那时科学家或许会窘困于宇宙之外是否还存在着其它的宇宙？
 

　　之前科学家太空观测得出的理论认为，我们的宇宙起源于一次大爆炸，爆炸之后极短时期内瞬即产生了迅速膨胀，称为暴涨。为了给我们这个宇宙的诞生 设定一个初始条件，2010年11月，科学家对大爆炸之前发生的景象进行研究时，发现了多个宇宙同时存在的证据。英国牛津大学的理论物理学家罗杰-彭罗斯 和美国埃里温物理学院的瓦赫-古萨德扬用宇宙微波背景（CMB）数据研究大爆炸之前发生的景象时，发现了低于平均温差的同心圆环，他们认为大爆炸可能曾多 次发生，为循环宇宙论提供了证据。
 

　　另一项研究获得了更大的发现，一个由美、英和加拿大联合组成的研究小组建立了运算法则，在宇宙微波背景中寻找具有某种特殊属性的碰撞，结果发现 了4个统计学上不可能的圆环图案。研究人员认为，这些标记可能是我们的宇宙和4个不同时期爆出来的其他宇宙发生碰撞后产生的“擦伤”痕迹。如果该结论正 确，这将是除我们这个宇宙之外还有多个宇宙确实存在的首个证据。
 

　　存在多个宇宙的观点并不新鲜，科学家此前就认为我们生活在一个由无限数量宇宙构成的“多元宇宙”中。多元宇宙的概念起源于永恒膨胀的观点，认为 我们的宇宙自从大爆炸之后就一直在膨胀，而目前的膨胀仅仅是不同空间部分的许多膨胀中的一个。当一个空间部分经历巨大爆发时，它便形成具有自身特性的宇 宙。这表明，永恒膨胀重现过无数次，产生了无数宇宙，导致了多元宇宙。尽管这些无限宇宙是不规则形状，并非圆形，但它们也被称为泡泡宇宙。联合研究小组斯 蒂芬-菲尼等人在研究论文中称，这些泡泡宇宙到处运动，偶尔会彼此碰撞在一起，这些碰撞就会在泡泡内部的宇宙里产生不均匀性，显示在宇宙微波背景中。

虽然宇宙中有许多类地星球，但它们的环境都无法孕育生命

　　科学网(kexue.com)讯 1月24日报道，如果做一项有关于外星人存在与否的问卷调查，相信大部分人都会选择相信外星人存在。近日，美国哈佛大学一位首席天体物理学家表示，虽然宇宙中有成千上万个与地球相似的星球，但它们的环境无法孕育生命，因此，人类很可能是整个宇宙中唯一的“人”。

　　据国外媒体报道，美国哈佛大学权威天文学家霍华德(Howard Smith)博士认为，人类发现所谓“外星人”的几率非常小，即使最终发现了确实有外星人的存在，也几乎不可能和“它们”取得联系。

　　目前人类一共发现了与太阳系类似的500个星系，科学家相信，宇宙中还有数十亿个未被发现的星系存在。

　　霍华德博士指出，这些太阳系外星球上的环境不能孕育生命，它们不是距离各自星系中的“太阳”太远，就是太近，这意味着它们的地表温度对生 命形式来说过于极端。另外，其它星球的运行轨道很不规律，使得这些星球的地表温度存在着巨大差异，温度的剧烈变化使得水无法以液态形式存在，而水是构成生 命形式的不可或缺的要素之一。

　　霍华德博士声称，他与同事发现，其它的星球、“太阳系”与我们人类所处的太阳系有着巨大差异。“我们知道的是，它们对生命来说太恶劣”，“我们得到的新信息显示，我们很有可能是宇宙中唯一的(人的)生命形式。”

　　霍华德博士的观点与全球著名科学家的观点存在抵触。不久前，英国著名物理学家霍金才说过，由于浩瀚的宇宙中存在不计其数的星系，这就足以证明宇宙中还存在着其它生命形式。

　　伦敦大学的研究者们最近也提出观点说，在宇宙中大概4万个星球上，可能存在着其它生命形式。

　　不过，霍华德博士认为，这样的猜测性言论过于乐观。他说，人类与外星球的联系实际上只局限在地球周围的小范围空间里，最远也难超过地球外1250光年，这是“外星人”能够接收到人类发出的信号并予以反馈的范围。

　　霍华德教授表示，即便是外星人和人类之间发生了联系，两者间的传送信号也需要长达几个世纪之久。

　　(科学网-kexue.com 蜘蛛侠)

　　新浪环球地理讯 北京时间10月8日消息，据美国国家地理杂志网站报道，这组照片展现了南非沿海一群大白鲨轮流享用鲸鱼尸体的精彩瞬间。通过清理腐烂的动物尸体，鲨鱼在保持生态系统平衡过程中扮演了至关重要的角色。”

　　1.鲸肉宴

　　9月10日，南非福尔斯湾，一头大白鲨正在疯狂撕咬一头布氏鲸的尸体。环保组织“拯救我们的海洋”鲨鱼中心的艾莉森·科克目睹了这一精彩瞬间。她在电子邮件中表示，这具鲸鱼尸体至少被30头大白鲨分而食之，整个过程井然有序，往常那种充斥着暴力的抢食局面并未出现。科克用了9天时间观察大白鲨分食鲸鱼尸体过程，她说：“有幸目睹如此多的鲨鱼表现出如此小的进攻性绝对是一次非凡的经历。面对如此丰富的食物，它们之间无需展开激烈的竞争。”

　　2.挑剔的食客

　　正如9月10日拍摄的这幅照片所展现的那样，一头大白鲨首先小心翼翼地试咬一口，找到富含鲸脂的部位，而后才尽情享用。“拯救我们的海洋”的科克说：“这些鲨鱼很清楚自己需要什么。如果咬了一大口肌肉而不是富含热量的鲸脂，它们通常会把肉吐出来。”

　　3.讲究进餐礼节

　　9月10日，南非沿海，2头大白鲨安静地享用一头鲸鱼的尸体。“拯救我们的海洋”的科克说：“我们最多看到4头大白鲨同时啃食鲸鱼尸体。”美国加州大学戴维斯分校的海洋生物学家彼得·克里姆利表示，类似这样的群体合作此前也曾在大白鲨身上观察到。2000年，克里姆利曾在加州沿海目睹大白鲨啃食一具驼背鲸尸体的类似场面，但这一次，他并未亲历南非沿海出现的大白鲨分食鲸肉的精彩瞬间。

　　4.鲸脂鉴定家

　　摄于9月10日，展现了大白鲨咀嚼鲸脂的瞬间。只要咬上一口，大白鲨便能区分入口之物到底是鲸脂还是不受欢迎的肌肉、紧身潜水衣、冲浪板或者皮划艇。加州大学戴维斯分校的克里姆利表示，南非鲨鱼的这种进食行为“为我所持的一种观点提供了支持，即鲨鱼在咬人之后通常会立即将肉吐出”。他说：“人类并不拥有类似海豹和鲸鱼那样的多脂层。”

　　5.轮流上阵

　　根据9月10日的目击记录，体型更大的大白鲨——身长超过11英尺(约合4米)——会第一个享用鲸鱼尸体最美味的部位。“拯救我们的海洋”的科克说，体型较小的大白鲨则要等待几天时间，才能轮到自己享用，但到时候留给它们的肉仍有很多。“一些鲨鱼来的时候皮包骨头，走的时候却是肚子鼓鼓。”

　　6.“回收”生命

　　“拯救我们的海洋”的科克表示，如果被冲上有人的海滩，鲸鱼尸体便构成安全隐患。这一次，布氏鲸的尸体被拖到一个众所周知的鲨鱼进食区，而后被鲨鱼分而食之。她说：“鲨鱼正在‘回收’生命。通过清理腐烂的动物尸体，它们在保持生态系统平衡过程中扮演了至关重要的角色。”(孝文)

　　阿巴科岛上的“丹之洞”中，一名潜水者沿着维系生命的引导线，在石笋丛中穿针引线般前行。稍一疏忽，脚蹼就有可能把具有成千上万年历史的矿物构成踢个粉碎。

　　阿巴科岛“锯木厂水洞”中深度9至11米的地方，细菌把水染上了色彩。在这里以及下方无色的水层中，存在有毒的硫化氢。潜水者小心翼翼穿行而过。

　　巴哈马群岛的蓝洞是一座科研宝藏，甚至可能提供有关地球之外生命的线索。然而探索的过程却险象环生。

　　撰文：安德鲁 · 托德亨特 ANDREW TODHUNTER

　　摄影：韦斯 · C。斯基尔斯 WES C. SKILES 翻译：陈昊

　　我们沉入“星门”，用潜水灯的光束扫荡着幽暗空间。距地面15米的地方，隐现出一层灰色的迷雾，密度比纤维织物要轻，像是一张张螺旋状的蜘蛛网，若隐若现地闪着银光，静静地悬浮在一片黑暗之中。这层雾是硫化氢，是一种由细菌菌落和腐烂有机物产生的有毒气体。

　　进入这种气体层的潜水者会感到皮肤瘙痒刺痛，或者发生眩晕，气体穿透肌肤、通过肺进入新陈代谢的过程中，有些人会闻到类似臭鸡蛋的气味。“星门”中的气体浓度相对较低，但我在下降的过程中还是感到一阵恶心。我看了一眼向导，布赖恩· 考库克——世界顶尖洞穴潜水家，他看起来泰然自若。我的脑袋开始嗡嗡作响，很显然，我对毒气极其敏感。史诗《贝奥武甫》里，深水中的“微暗蛇形”守护着格伦德尔和其母巢穴所在的湖泊。“星门”中的迷雾似乎扮演着类似的角色——毒气屏障阻挡外人进入洞穴深处。

　　近海的水下洞穴，也就是所谓的海上蓝洞，是大海的延伸，受同样的凶猛潮汐影响，并滋养着诸多与附近水域相同的物种。而内陆蓝洞却与地球上其他任何环境都不同，这在很大程度上取决于它们的地质状况和水化学特征。在这些水下洞穴中，比如安德罗斯岛的“星门”，由于没有潮汐涨退的影响，导致水体的化学分层十分清晰。薄薄的一层淡水覆盖在咸水层之上。淡水层发挥了封膜的作用，把咸水与大气中的氧气隔离，抑制细菌导致有机物腐败。紧挨淡水层之下的细菌以硫酸盐(水中的一种盐分)为生，从而产生硫化氢。陆地上的硫化氢也称作阴沟气，大量吸入这种气体可导致神经错乱或死亡。

　　内陆蓝洞是天然的实验室，其科研价值可与图坦卡蒙之墓相提并论。从潜水者的角度来看，它们与珠穆朗玛峰或者乔戈里峰地位相当，探险者需要具备极其专业的技能、装备和经验。洞穴潜水者甚至比登山运动员面临更加严峻的考验，需要在巨大的时间压力下进行作业。出现问题时，假使他们无法在氧气用完前解决问题并回到洞口，就必死无疑。

　　目前为止，只有少数几个科学家进入过蓝洞。而在2009年夏秋季节，一个背负多项使命的洞穴潜水和科研小组花了两个月的时间，研究巴哈马群岛中的安德罗斯、阿巴科和另外五个岛屿上的蓝洞。在国家地理学会和巴哈马国家博物馆赞助下成立的“巴哈马群岛蓝洞探险队”由基斯· 廷克领导，这一构想最初是由迈阿密大学的肯尼· 布罗德提出，他是一名资深洞穴探险家和人类学家。在风趣幽默、干劲十足的布罗德的带领下，布赖恩· 考库克担任安全监督官，优秀洞穴潜水家韦斯· 斯基尔斯负责摄影与录像，小组成员们对二十多个蓝洞进行了约150次潜水探险。他们收集的资料有望加深我们在各个领域的见解，从地质和水化学，到生物学、古生物学、考古学甚至太空生物学——研究宇宙生物的科学。

　　队员们十万火急地展开工作。按照现在海平面上升的速度(下个世纪内可能会上升一米)，未来几十年内，许多内陆洞穴将被海水淹没，其微妙的水化学状态和极具科研价值的环境都将遭到破坏。同时，人们还常把蓝洞当做垃圾场，使岛上最大的天然淡水资源库遭污染。“看看我们对近在眼前的美丽资源造成的破坏，比如红杉林、鲸类和珊瑚礁。”布罗德说。他解释道，尽管地下世界对人类极为重要，但由于它不易为人所见，所以没有被列入优先保护的行列。因此，此次探险的目的也在于把蓝洞的重要性和其所面临的威胁公诸于众。

　　我们下意识地把生命与氧气联系在一起，但实际上生物在没有氧气的环境下在地球上生活了十几亿年。有些讽刺的是，“氧气革命”是因细菌兴旺发展、把氧气当做废物排出而引起。宾夕法尼亚州立大学地学系太空生物学家珍· 麦克雷蒂正致力研究巴哈马群岛蓝洞的水化学特征，以期了解与地球最初孕育生命的无氧状态最为接近的环境。她的兴趣点主要在于从大约40亿年前(地球上开始出现生命)到约25亿年前(科学家所谓的氧气革命)的时期。通过调查蓝洞无氧水境中的细菌，她可以推测遥远行星和卫星上的无氧水境中可能存在怎样的生命体。“整个宇宙是以同样的元素构成，”麦克雷蒂说，“可栖居的星球之间很可能具有许多共同特点，比如适宜生存的温度和水体。”许多太空生物学家相信这种环境可能存在于火星表面深处液态水体和木卫二冰冻地壳之下的海洋中——就更不用说远方与地球更加类似的世界了。

　　麦克雷蒂不会潜水，但她是个活跃的无水岩洞探险家。她帮忙拖曳容器、绕绳索，并和年轻的巴哈马人聊关于洞穴矿泥和宇宙间存在生命的可能性的问题。在她的指挥下，潜水员们获取水、细菌和硫化氢的样本，取样范围覆盖从水面到地下80米的地方。她的大部分研究项目，包括DNA检测、细菌培养以及分子化石搜寻等，都必须等回到实验室后用仪器完成，但是硫化氢极易挥发，无法运输，所以她在潜水处用便携式分光光度计分析所取水样中的气体浓度。通过把硫化物的浓度与水深进行比对，麦克雷蒂得以了解不同种类的细菌可能会聚集在蓝洞的哪个区域，以及这些细菌所采用的生存策略。麦克雷蒂的助手是尼基塔· 希尔-罗尔，尼基塔是一名巴哈马籍洞穴潜水员，同时也是迈阿密大学的海洋科学硕士。“星门”的入口就位于她的家族世代占有的土地上。

　　“为了让大家明白每个洞穴的独特性，”麦克雷蒂说，“我们对五个蓝洞中微生物的DNA进行了分析，结果没有发现一个共有的物种。”她常为洞穴生物获取能量的多种方式感到惊讶。“有些生物体采用的手法，是我们以前用化学原理解释不通的。”她说，“如果我们能够准确理解这些微生物谋生的方式，便能找到对无氧世界的研究方法。”

　　我和考库克穿过硫化氢层，进入下方漆黑一片的水中，恶心和头疼的症状很快减轻。我松了口气：这下不用把我学习的水下呕吐法付诸实践了，这里脆弱的环境也因此逃过一劫，不用遭受我腹中早餐(相当于一颗生化炸弹)的轰炸。我们沿着洞穴东墙缓缓下降，直到一个三角形的洞口出现在我们的灯光中——这是通往750米长的隧道“南走廊”的入口。

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　　8. 太阳系外发现32颗新行星

　　2009年10月19日，欧洲天文学家宣布，他们近期在太阳系外发现了32颗新行星，使得人类已知太阳系外行星总数超过了400颗。据科学家介绍，这些系外行星质量大小不一，质量最小的行星也有地球的5倍，质量最大的是木星质量的8倍。

　　在过去五年中，天文学家一直在利用设在欧洲南方天文台的高精度径向速度行星搜索器开展行星探索任务。在此次发现的32颗系外行星中，还包括许多“超级地球”，比如其中有两颗质量仅仅是地球的5倍，两颗是地球质量的6倍。此外，这些系外行星的主恒星类型也各不相同，比如一些与木星质量相当的系外行星，它们的主恒星根本没有多少金属。此前理论认为，行星一般不会在金属稀缺的恒星周围形成。因此，这些行星的发现也颠覆了此前恒星系统的某些规律，天文学家需要重新审视行星的形成理论。

　　9. 木卫二可能存在类鱼生命

　　2009年11月，美国亚利桑那大学科学家理查德-格林博格等人经研究发现，木卫二可能存在类似于鱼类的生命。

　　如今许多科学家都相信，木卫二表面没有陆地，而在厚厚的冰层之下存在着一个覆盖全球的海洋，海洋深度大约为160公里。格林博格的最新研究表明，木卫二的海洋正在吸收大量的氧气，它所吸收的氧气量比此前的模拟预测结果还要多得多。科学家认为，这些氧气足够支持多种生命形态的存在，从理论上讲，目前木卫二海洋中至少应该存在300万吨类鱼生物。格林博格解释说，“尽管目前还不能说那里肯定存在生命，但我们至少知道那里的物理环境支持生命的存在。”

　　美国伍兹海尔深海生态学家蒂莫西-尚克认为，木卫二的海底环境与地球海洋底部的“热液出口”具有极大的相似性。众所周知，地球海底热液出口处存在着许多生命形态。因此，尚克坚持认为，“如果木卫二上没有生命，那才是奇怪的事。”

　　10. 中子星外壳比钢铁硬100亿倍

　　2009年5月，美国印地安那大学伯明顿分校科学家查尔斯-霍洛维茨领导的一支研究团队通过最新的计算机模拟实验发现，中子星的外壳是宇宙中最坚硬的物质，比钢铁要坚硬100亿倍。

　　对于中子星的研究，目前还有许多未解之谜，其中最重要的一个难题就是关于中子星外壳的硬度。为了测定中子星外壳硬度的临界点，霍洛维茨通过计算机系统模拟了一种磁场应力和中子星外壳小范围变形情形。霍洛维茨的模拟实验结果表明，中子星的外壳足够抵御巨大的破坏压力，它的抗压破碎临界点比钢铁要高出100亿倍。(彬彬)

　　新浪科技讯 北京时间11月18日消息 据美国国家地理网站报道，在一颗距离太阳数亿英里远的恒星的海洋中，或许生活着像鱼一样的复杂生物。科学家认为，在木星的卫星木卫二冰冷的外壳下面，隐藏着深达100英里(约合160公里)的广阔海洋，这颗卫星的表面没有陆地，完全被海洋所覆盖。最新研究称，木卫二海洋的含氧量是科学家以前估计的一百多倍。

　　极有可能存在生命

　　实施最新研究的美国亚利桑那大学科学家理查德·格林伯格(Richard Greenberg)说，木卫二的含氧量不仅仅可以支持只能在显微镜下才看得到的生命形式：从理论上讲，至少有总计达300万吨像鱼一样的生物可能生活在木卫二。格林伯格说：“并不是说木卫二上现在一定存在生命，但我们确实知道那里存在支持生命的物理条件。”今年10月，在美国天文学会行星科学分会的会议上，格林伯格公布了他的研究成果。

　　美国伍兹霍尔海洋研究所生态学家蒂莫西·沙克(Timothy Shank)表示，事实上，根据我们当前对木卫二的了解，这颗卫星的海底部分区域应该与地球深海热泉周围环境极为相似。沙克并未参加最新研究，他说：“如果木卫二上不存在生命，那我才会吃惊呢。”虽然科学家们做出了颇具前景的估计，但对木卫二生命如何进化进行猜测还为时尚早。要搞清木卫二上化学分子的分布情况，木卫二的地质历史能否为生命存在提供机会等问题，则需要对其展开深入探究，或许，正在开发的美宇航局探测器能承担这项使命。

　　木卫二是意大利天文学家伽利略·伽利莱在1610年发现的，但是，直至美宇航局探测器“伽利略”1995年抵达木星系，科学家才能对木卫二展开全面研究。“伽利略”探测器的成果令科学家兴奋不已，于是，美宇航局决定让其在2003年撞向木星，以避免“伽利略”探测器污染此行的最重要发现之一：木卫二表面的含盐海洋。

　　木卫二表面相对年轻

　　虽然“伽利略”并未直接发现海洋，但科学家依据木卫二表面年代、化学构成和结构等数据，相信上面一定存在海洋。格林伯格举例说，照片显示木卫二表面闪闪发光，表明它相对年轻。格林伯格还是《揭开木卫二神秘面纱：寻找木星海洋卫星的生命》一书的作者。同太阳系中其他行星和卫星一样，木卫二的历史也有40亿年之久。不过，木卫二表面撞击坑相对少，预示着冰冷的外壳可能只有5000万年历史。格林伯格说：“现在的木卫二表面状况完全不同于地球上恐龙灭绝时上面的状况。”

　　木卫二平坦的表面只有纵横交错的山脊，这种地质特征表明冰冷外壳正被潮汐力拉长和压扁。格林伯格解释说：“我们习惯于将地球上的潮汐看作是只有在海岸边才能看到的现象。”事实上，太阳和月球的引力可以更大规模、持续地将整个地球压扁和拉长。木卫二体积同月球差不多，也会因潮汐力被拉展，不过不是被太阳，而是被巨大的木星引力。格林伯格称，因潮汐力拉伸而产生的摩擦，可能令木卫二表面温度达到足以维持液态水的水平，即便它距离太阳有4.83亿 (7.78亿公里)英里之遥。

　　温度更高的海洋物质可能会从冰层缝隙渗出，在表面结冰，与此同时，年代稍微久远的冰块则会下沉融化，融入液态水中，结冰和融化的速率是一样的。这种往复循环可以解释木卫二表面冰层看上去年轻的原因，也为表面氧气渗入地下海洋打开了方便之门。当木星磁场的带电粒子撞击冰层，便会形成氧。根据他对木卫二结冰和融化速率的估计，格林伯格认为表面氧气首次到达下面的海洋可能需要10亿至20亿年之久。

　　“翻新”进程生成大量氧气

　　据格林伯格介绍，在这种循环进程开始数百万年后，木卫二海洋的氧气到达了当前的水平——已经超过地球海洋中的氧气水平。这一时间限度的确增加了生命在木卫二上扎根的几率。一开始，最原始的生命形式不需要氧气也能形成。格林伯格说：“氧气往往会造成其他分子分解。所以，如果存在氧气，像DNA这样的遗传材料反倒不能自由组合。正是氧气存在的这种时间差，遗传材料和结构才得以形成。当氧气来到时，有机物至少已经拥有了抵抗能力。”

　　同样，氧气突然增多会杀死不适应这种高度活跃元素的生命形式。如果氧气姗姗来迟，有机物可以慢慢适应，最终能承受高度活跃的氧气，甚至是依赖——科学家认为这一进程就曾发生在早期地球上。

　　存在生命的几个条件

　　格林伯格对木卫二海洋含氧量的乐观估计，以及因此做出的木卫二可能存在似鱼生物的猜测，取决于木卫二表面冰层循环必须保持在一个相对稳定的速率上——这种情况下是每隔5000万年彻底“翻新”一次。不过，美宇航局喷气推进实验室的行星科学家罗伯特·帕帕拉多认为，这一过程更有可能断断续续，因此，含氧量比格林伯格估计的要低，进而存在似鱼生物的几率也更低。帕帕拉多说：“或许，在5000万年前，这种进程速度飞快，现在趋于减速，变得更加迟缓。”

　　帕帕拉多举例说，木卫二还要受到相邻卫星木卫一引力的拉拽约束，木卫一绕木星的运行轨道很古怪。这意味着木卫一可能会以极端循环推拉木卫二，导致木卫二的潮汐摩擦忽高忽低。即便帕帕拉多的猜测是对的，氧气也能到达木卫二的地下海洋，虽然在数量上可能无法支持复杂的生命形式。他表示，由于冰的长期行为像是流体，表面元素可以通过固体冰到达木卫二的海洋中。

　　帕帕拉多说：“可以想象‘熔岩灯’的画面：一团团温度更高的物质不断上升，一团团温度更低的物质不断下沉，这其实就是发生在冰身上的现象——冰块上升可能需要十万年。”与此同时，如果木卫二的潮汐运动断断续续，来自岩质地幔的热量和营养的发生速率会因此改变。帕帕拉多说：“假如木卫二海洋存在微生物，如果每隔数十万年温度突然升高，化学物质突然增多，这对微生物的进化意味着什么？这可能会生成更顽强的微生物，但不一定是复杂的生命形式。”

　　另外，木卫二存在生命的几率大小还取决于潮汐摩擦是否会令这颗卫星的温度一路升高至岩质核心的高度。帕帕拉多说，如果木卫二的固态核心确实很热，“那么可能就有海底黑烟柱不断向外喷射热量和化学物质，如果温度不高，维持生命存在所需的被溶解的营养物数量会很有限。”

　　搜寻地外文明计划(SETI)的天体生物学家辛西娅·菲利普斯(Cynthia Phillips)指出，事实上，即便木卫二海洋中的含氧量极高，但鉴于用以维持生命所需的化学营养物的数量，这颗卫星上也不可能存在大过细菌的生物。菲利普斯说：“虽然木卫二上有巨型乌贼的想法的确令人激动不已，不过，那里不可能存在这样大的生物。”

　　对于一些科学家来说，木卫二至少有微生物的说法就很有诱惑力，包括沙克在内的研究人员认为木卫二上可能存在像地球上一样的炽热的海底热泉。部分微生物能以海底热泉化学物质形成的气体为生。在木卫二上，这种化学物质可能是食物链的基础，水中的氧气或许支持复杂生命形式。

　　沙克表示，将来有一天，探测器可能会被派到木卫二，穿透冰层对地下海洋进行勘测，这一定程度上就像是遥控潜水器深入地球上的海洋，寻找由看不见的海底热泉释放的营养物一样。不过，科学家必须首先开发出可探查DNA、RNA和其他生命化学信号的传感器。派到木卫二的探测器一定要比现有模式更小、更轻，电池使用寿命更长，同时还要具备穿透数英里冰层的钻探能力。沙克说，坚固耐用的通讯设备同样必不可少：“即便到达目的地，发现了生命，如果不能将信息及时地传递出来，一切努力都将白费。”

　　美宇航局探测任务

　　不过，美宇航局下一步探测木卫二更有可能是发射轨道器而不是水下探测器，这也是美宇航局同欧洲航天局联合任务的一部分。菲利普斯指出，外界虽对这种任务充满期待，但它们却要面临诸多障碍。木星及其卫星距离地球最近时，大概相距3.65亿英里(约合5.88亿公里)所以，按照目前的技术水平，到达木星系要用5到6年时间。

　　菲利普斯称，如此远的距离让太阳能探测器无法得到足够的阳光照射，这样，只能采用核动力实现这一目标。他说：“如果你想绕木卫二轨道旋转，辐射最终会将探测器烤糊。即便最终到达木卫二，幸运的话，也只能绕其轨道飞行两个月时间。” 帕帕拉多表示，美宇航局开发的木卫二轨道器一定要保证坚固耐用，以便在因辐射或其他环境压力停止运转前，可以坚持运行一年左右的时间。

　　这种任务或许能找到木卫二有复杂生命的确凿证据，不过帕帕拉多称，这也是只是科学家的乐观看法。他说：“保守看法可能会问：木卫二是否存在足够多的化学能量以维持各个类型的生物体茁壮成长？这并非没有可能，可首先要到木卫二上看一看那里的实际情况。”(孝文)