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世界上最小的生物是什么??澳大利亞昆士蘭大學的科學家,在該國西部海底深處,發現了一種世界上最小的神秘生物 。這種比細菌還要小的生物,是在外海由鉆油平臺從海底下約4.8公里深處挖出的沙巖中發現的 。它被稱為十億分之一米,原因是它們身體非常小,計算單位要用十億分之一米 。它們的身長只有十億分之二十米到十億分之一百五十米,小于細胞,甚至比已知的最小細菌還要小,體積大概和病毒差不多 。由于病毒積大概和病毒差不多 。由于病毒需要宿主才能繁殖,因此,這種十億分之一生物將刷新地球生物最小體積的記錄 。科學家們指出,這種極小生物的絨毛很像霉菌,再生速度很快 。實驗室反復分析的結果,都證實它們含有決定生命與遺傳基因的脫氧核糖核酸 。在海洋這么深的地方發現世界最小生物,已令科學家們懷疑,在地表深處可能還藏著一個不為人知的微生物世界,其總數可能超過地表所有生物 。
「地球生物全系列——從單細胞到人類」真菌界概述(四)真菌界概述(四)
許多真菌的結構都是微觀的,而主要宏觀的結構如子實體又非常柔軟且容易分解,因此與動植物相比,真菌的化石記錄相當稀少,且真菌化石很難與其他微生物的化石分別,除非有現生真菌與化石物種外型相似才較容易分辨 。真菌的化石常與動植物的一起出現,通常經過薄切面后,使用光學顯微鏡或透射電子顯微鏡檢視觀察,研究壓紋化石(英語:Compression fossil)時則會使用酸性溶液將化石周圍的基質溶解,再使用光學顯微鏡或掃描電子顯微鏡觀察表面的詳細構造 。
最早具有典型真菌特征的化石可追溯至24億年前的古元古代,是棲息于海底的生物,具有可能可以互相接合的菌絲狀構造 。另有研究比較相關生物類群的演化速率,以分子時鐘(英語:Molecular clock)推測真菌應該在7-10億年前出現 。古生代時許多真菌都是水生的,且像現生的壺菌一樣具有鞭毛,但也有部分真菌在寒武紀時就開始往陸地生長,較陸生植物的出現早上許多 。隨后真菌演化出許多陸地生活所需的特征,包括寄生、腐生、菌根與地衣等與其他生物的交互作用 。2009年的一篇研究顯示子囊菌門的共祖便是腐生的,隨后多次在不同類群中,獨立演化出地衣的生長型態 。有奧陶紀的真菌化石出現菌絲、孢子等特征,和現生的球囊菌門真菌相當類似,當時陸生植物仍只有許多類似現生苔蘚的種類,尚不具有維管束 。原杉藻是一種重要的真菌化石,出現于志留紀晚期,并可能是當時陸地上高度最高的生物 。泥盆紀早期真菌化石的種類開始變多,且特征較更早化石典型許多,對其是否屬于真菌爭議漸漸減少,許多壺菌門與接合菌門的化石在萊尼燧石層(英語:Rhynie chert)中被發現 。擔子菌門與子囊菌門也差不多在此時出現,到石炭紀的賓夕法尼亞世,多數現生真菌的綱都已經出現了 。
形態類似地衣的化石最早在5-6億年前的陡山沱(英語:Doushantuo Formation)地層中就出現了,地衣是早期陸域生態系的重要成員,最早確定為地衣的化石出現于4億年前,約與最早的子實體化石同期 。具有與現生擔子菌扣子體相似結構的化石也出現于石炭紀賓夕法尼亞世的地層,與一株蕨類的化石一起出現 。同擔子菌亞綱的真菌化石則相對較少,兩枚保存于琥珀中的標本顯示白堊紀晚期(9000萬年前)已有外型類似菇類的真菌出現 。
二疊紀-三疊紀滅絕事件之后不久,真菌化石大量出現(P-T fungal spike),孢子也大量出現在巖層中,顯示真菌當時是相當占優勢的生物,這個時期的化石幾乎全部都是真菌化石,但也有研究反對這項理論,認為此一爆發并沒有發生在世界所有地區,某些地區發現的真菌化石爆發和滅絕事件時間不完全吻合,且不易區分這些孢子是來自真菌或藻類 。
6550萬年前,許多動植物在白堊紀-第三紀滅絕事件中滅絕,緊接著真菌再度大量出現,可能是世界各地森林大面積毀滅后,為真菌提供腐生生長的環境造成 。而真菌的拓殖甚至可能助長了哺乳類在新生代的繁盛,因為哺乳類相對于其他脊椎動物,對真菌感染的抗性特別大 。
真菌學在傳統上常被劃歸在植物學的范疇中,但真菌其實與動物的親緣更為接近 。分類學家根據分子系統發生學的分析,將廣義的真菌與動物(菌物總界與動物總界)共同組為稱為后鞭毛生物的單系群,而真菌界本身也是一個單系群 。真菌的分類經常有所變動,特別是DNA定序技術普及后,越來越多研究比較不同真菌間的DNA序列,不斷提出新的分類觀點 。許多傳統上以形態或交配實驗所做出的分類系統受到相當大的挑戰 。
目前真菌較高層級的分類系統仍有很大爭議,新理論不斷被提出,各個分類階層的名稱均常有變動 。且同一種真菌還可能在生活史的不同階段,例如無性與有性世代擁有數種不同的學名,使真菌分類更加復雜 。目前有Index Fungorum與ITIS等數據庫記錄了所有現生真菌的名稱(包含舊分類系統下的同物異名在內),許多分類學家也正努力建立更一致的命名系統 。
2007年,在數十位真菌學家與分類學家通力研究之下,誕生了一套新的真菌分類系統,其中子囊菌門與擔子菌門共同組成雙核亞界,是真菌中多樣性最高的類群,包含絕大多數蕈類、植物病原菌以及用于食品工業的真菌,而傳統分類系統中的壺菌門與接合菌門都被認為是并系群而有所調整,芽枝霉門與新美鞭菌門從壺菌門中分出,成為兩個獨立的門,接合菌門則被分拆成球囊菌門與毛霉亞門、蟲霉亞門(英語:entomophthoromycotina)、梳霉亞門和捕蟲霉亞門(英語:Zoopagomycotina)等四個亞門 。2018年,Tedersoo等人又發表了新的真菌分類系統,將真菌細分至十八個門 。
隨著分子系統發生學的問世,以DNA序列為基礎的分類方式漸漸取代傳統分類系統,微孢子蟲等許多在五界說被歸屬于原生生物的微生物被發現與真菌的親緣關系較近,而被歸入真菌界中 。隱真菌門的物種是土壤與水中的微生物,它們缺乏細胞壁,可以像動物般以吞噬作用取得養分,DNA序列分析顯示它們與微孢子蟲關系非常密切,后者可能是隱真菌門中一個特別深的演化支,兩者共同構成其他真菌的姊妹群,也被劃入真菌界中 。另外核形蟲與泉生蟲(英語:Fonticula)也與真菌的親緣關系接近,兩者構成包含隱真菌門在內所有真菌的姊妹群,也有研究者將它們劃入真菌界,但因兩者缺乏許多真菌共有的特征,生活型態也與真菌差異較大,Terdersoo等人2018年發表的分類系統選擇將它們獨立成一個界:核形蟲界(Nucleariae) 。核形蟲界雖不屬于真菌界,但因與真菌親緣關系密切,是廣義的真菌:真菌總界的成員 。
2007年的分類系統將真菌分為微孢子蟲門、壺菌門、芽枝霉門、新美鞭菌門、子囊菌門、擔子菌門以及原屬接合菌門的球囊菌門與毛霉亞門、蟲霉亞門(英語:Entomophthorales)、梳霉亞門和捕蟲霉亞門(英語:Zoopagomycotina)等四個亞門 。2018年Tedersoo等人發表的分類系統則總共將真菌分為九大類群,共計十八個門 。包括隱真菌門、Aphelidiomycota(英語:Aphelidiomycota)、芽枝霉門、壺菌門、單毛壺菌門(英語:Monoblepharomycota)、新美鞭菌門、油壺菌門(英語:Olpidiomycota)、蛙糞霉門(英語:Basidiobolomycota)、捕蟲霉門(英語:Zoopagomycota)、梳霉門(英語:Kickxellomycota)、蟲霉門、Calcarisporiellomycota(英語:Calcarisporiellomycota)、毛霉門、被孢霉門(英語:Mortierellomycota)、球囊菌門、根腫黑粉菌門(英語:Entorrhizomycota)、子囊菌門與擔子菌門 。此次分類所作出較大的改動包括認定微孢子蟲屬于隱真菌門、將壺菌門進一步分拆、將蛙糞霉從蟲霉菌中獨立成一門、將毛霉門進一步分拆等 。
【珠海高溫天氣 珠海天氣最高溫度】 微孢子蟲是一種單細胞生物,在動物細胞內行絕對寄生,因為基因組與胞器都高度退化,一度被認為是原始的真核生物 。不過DNA序列分析顯示微孢子蟲屬于真菌,而且是所有其他真菌的姊妹群,是真菌演化上最早分支的演化支 。近期還有研究認為微孢子蟲與隱真菌門關系密切 。
壺菌與現在已獨立出去的新美鞭菌門、單毛壺菌門(英語:Monoblepharomycota)、芽枝霉門,以及新加入真菌界的隱真菌門與Aphelidiomycota等類群具有動孢子(英語:zoospore),動孢子具有鞭毛而可以在水中移動,因此壺菌早期曾被歸為原生動物,后來rDNA序列分析顯示壺菌屬于真菌,而且也是真菌演化上較早分支的類群 。
芽枝霉門以前認為是壺菌的一支,不過新研究顯示芽枝霉門不屬于壺菌,且可能是雙核亞界與原屬接合菌門的所有真菌的姊妹群,在演化上比壺菌晚分支出去 。芽枝霉門多為腐生,以分解有機質為生,其成員可寄生于許多真核生物 。與壺菌不同的是芽枝霉門的生活史存在世代交替 。
新美鞭菌門也曾被認為是壺菌的一支,其成員是厭氧生物,棲息于大型草食動物的消化系統中,它們缺乏線粒體,但有線粒體衍生而成的氫酶體(英語:hydrogenosome) 。新美鞭菌門的動孢子也具有鞭毛,還有些種類具有多根鞭毛 。
過去屬于接合菌門的生物現在被分拆成數個不同的門,這些真菌包括會造成面包發霉的黑根霉、可用來制作豆腐乳的毛霉與根毛霉(英語:Rhizomucor) 。球囊菌門的真菌會侵入植物的根部,與植物形成叢枝菌根(英語:arbuscular mycorrhizae),可幫助植物吸收土壤中的水分與無機鹽,叢枝菌根在演化上出現的時間相當早,最早可追溯至四億年前,這種互利共生可能對陸生植物早期在陸地的適應非常重要 。球囊菌門過去屬于接合菌門,2001年首次被提升到門的地位 。
子囊菌門是真菌中種類最多的類群,它們可經由減數分裂,在子囊中產生子囊孢子 。子囊菌門的真菌包含羊肚菌、松露、多數酵母菌(念珠菌、釀酒酵母、克魯維酵母(英語:Kluyveromyces)與畢赤酵母(英語:畢赤酵母))以及某些蕈類,生活型態包括腐生、寄生或與藻類或藍綠菌形成互利共生的地衣 。子囊菌門的重要成員還有曲霉屬、青霉菌、麥角菌與鐮孢菌屬等 。有一些子囊菌只有觀察到無性生殖,沒有觀察到有性世代的紀錄,但分子序列分析足以顯示其分類屬于子囊菌門 。也因為其減數分裂的產物子囊孢子會留在子囊中,而不會馬上散播出去,子囊菌門的真菌(粉色面包霉菌)曾是遺傳學研究的重要工具 。
擔子菌門真菌的菌絲特化出稱為擔子的桿狀構造,以進行減數分裂產生擔孢子 。多數蕈類都屬于擔子菌門,另外擔子菌門還包括銹菌與黑粉菌等重要的植物病原菌、存在于人類皮膚上的馬拉色菌屬以及可造成機會性感染的新型隱球菌 。
因為形態與生活史的相似,黏菌、卵菌與絲壺菌(英語:Hyphochytriomycetes)都曾被認為是真菌界的生物,卵菌、絲壺菌與部分屬于“Phytomyxea”的黏菌,曾與壺菌共同組成真菌界下的鞭毛菌亞門(英語:Mastigomycotina),更早以前還有藻菌(英語:Phycomycetes)、裸菌(英語:Gymnomycota)等分類單元 。這些生物現在都已經證實不屬于真菌,真菌的細胞壁是由幾丁質組成,不含有纖維素,卵菌的細胞壁則是纖維素組成的,絲壺菌的細胞壁兼有幾丁質與細胞壁,多數黏菌生活史中的多數階段則是沒有細胞壁的,而是以吞噬作用取得養分,不像真菌、卵菌與絲壺菌是以滲透營養(英語:osmotrophy)的方式,以擴散作用從胞外吸收養分,唯一的例外是網狀黏菌(英語:Labyrinthulomycetes),這種黏菌具有細胞壁,且也是使用滲透營養的方式獲得養份 。現在的分類系統中,卵菌、絲壺菌與網狀黏菌同屬SAR超類群,黏菌則包含屬于變形蟲界、有孔蟲界、古蟲界的物種,與真菌的親緣關系都相當遠,它們相似的外型與生活史只是趨同演化的結果 。另外有一種黏菌稱為泉生蟲(英語:Fonticula),與真菌、動物同屬后鞭毛生物,且與核形蟲共同組成現生真菌的姊妹群,與現生真菌關系非常密切 。不過關于這些生物的研究有時仍被視為真菌學的范疇,出現在真菌學的課本與論文中 。
外毛菌目(英語:Eccrinales)、變形毛菌目(英語:Amoebidiales)、魚孢菌(英語:Ichthyophonus)與珊瑚壺菌(英語:Corallochytrium)原本歸屬接合菌門,后來發現它們屬于動物總界,與現生動物的關系更為密切,與真菌相似的外型也是趨同演化的結果 。芽囊原蟲(英語:Blastocystis)與曾被認為是一種酵母菌,Ellobiopsis曾被認為是一種壺菌,兩者現在都歸屬于SAR超類群 。
歷史 上放線菌也曾因可以形成菌絲狀的構造而被歸為真菌,但很早就被發現屬于細菌,不是真核生物 。
子囊菌門 (Ascomycota)
擔子菌門 (Basidiomycota)
芽枝霉門(Blastocladiomycota)
壺菌門(Chytridiomycota)
球囊菌門 (Glomeromycota)
微孢子蟲門(Microsporidia)
新麗鞭毛菌門(Neocallimastigomycota)
接合菌門 (Zygomycota)
蟲霉門(Entomophthoromycota)
毛霉門(Mucoromycota)
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南方爆發暖冬,氣候正變暖,但科學家為何說地球無需人類拯救了?今天我們來講一講地球的氣候史,如果僅從冷熱的角度考慮問題,我們會發現一個非常矛盾的地方,去年的冬天比較寒冷,今年的冬天則比較溫暖,特別是在我國的南方地區表現的尤為明顯,去年的冬天陰冷潮濕,今天的冬天溫暖如春,地球的氣候好像是忽冷又忽熱,那么,到底是全球氣候變暖,還是全球氣候變冷呢?其實,我們在討論全球氣候變化的時候,往往把兩個概念弄混淆了,天氣和氣候是不一樣的,我們不能把天氣當作氣候,與此同時,氣候的變化也有長時段、中時段和短時段的變化問題 。
地球
第一:蓋婭假說
地球本身的自我修復能力非常強,所以,現在有的科學家才認為地球不需要人類拯救了,人類需要拯救的是自己的文明,為什么這么說呢?其實我們的地球自身也在進化,地球生命的歷史與地球自身的歷史,并不是兩個毫不相干的故事,而是緊急相連的故事 。
地球的生物圈可以看作是一個大的生物體,科學家稱之為“蓋婭”,蓋婭是古希臘神話中大地女神的的名字 。“蓋婭假說”的理論,簡單來說,就是認為地球的生物圈有自我調節的作用,使得地球更加適合生命的居住,整個地球的生物圈是一個整體,可以看作一個超級巨大的生物體 。“蓋婭假說”的理論最早是由詹姆斯·勒佛洛克在1972年提出來的,當時并未得到主流科學界的認可,后來有了計算機模擬,人們更加相信“蓋婭假說”的真實性 。
地球的生物圈是一個超級生物
我們在宇宙中尋找生命,常常會提出“適居帶”的說法,在一個行星系統中,行星距離恒星的地理位置要適中,溫度不能太高,也不能太低,但是,這種說法其實是不對的,行星與恒星之間的距離并不是十分的重要 。太陽系適居帶是在0.725至3.0個天文單位之間,1個天文單位是指地球與太陽之間的平均距離,太陽系的適居帶上的星球不僅有地球,還有月球、火星、谷神星和金星,月球和谷神星的體積太小了,重力無法守住大氣層,火星和金星是最有可能出現生命的,然而,火星和金星的環境同樣不適合生命居住 。
就算地球處于最好的地理位置,太陽的熱量也是有所變化的,太陽的熱量在46億年的時間里增加了40%,而我們地球的平均溫度在46億年的時間里,可謂是一直處于穩定狀態,地球的地表平均溫度現在是15℃左右 。地球的溫度能夠做到恒溫,就在于生物的自我調節作用 。
金星與地球
第二:全球變暖并不是什么新鮮事兒
地球在一開始的時候,對生命是十分不友好的,今天的我們如果回到冥古宙時期(46億年前至38億年前)的地球上,會覺得這里的環境十分像今天的金星,到處都是炙熱的巖漿,大氣層中有高密度的二氧化碳,冥古宙時期的地球和月球,巖漿正在慢慢冷卻,當時地球的地表溫度在230℃左右,地球上的溫度如果在100℃以上的話,海洋都沸騰了,為什么還會有水的存在呢?因為當時的二氧化碳濃度特別高,大氣壓強比現在大很多,氣壓越高,水的沸點就越高,所以,才有了液態水的存在 。要說全球氣候變暖的話,冥古宙的地球,全球溫度是最高的 。
冥古宙時期的地球表面就像今天的金星
地球上最早的生命出現于35億年前的太古宙,太古宙的地表溫度雖然比冥古宙要低一些,二氧化碳的濃度也降低了(海洋有溶解二氧化碳的功能),但是,同樣不適合今天地球上的大部分多細胞生物的生存,當時的地球環境只適合細菌的生存 。
地球在太古宙的漫長歲月里都是細菌的年代,最早的細菌是古菌,古菌生活在海底的底部或者是海底火山口的附近,它們吸取地表的化學物質為生,它們的能量來自于地球地表的溫度和化學物質,這些古菌仍然存在于當今的地球上,它們大部分都生存在海底火山口或者溫泉的附近,這里的環境處于高溫狀態 。
地球現在的古菌仍然生活在高溫的溫泉中
太古宙時期(40億年前至25億年前)的地球,氧氣含量十分的少,二氧化碳的濃度特別高,當時的地球是生機盎然的,但是,我們必須用顯微鏡才能看到這個生機盎然的世界,這一時期的生命主要是細菌 。這里的環境十分適合細菌和單細胞生物的生存,但是卻不適合人類和哺乳動物的生存,因為沒有足夠的氧氣 。
我們人類不僅通過吃食物、喝水以獲得能量,而且還通過吸收氧氣獲得能量,動物可以一天不吃食物、不喝水,但是,卻一刻都離不開氧氣,我們人類停止呼吸30秒都非常難受,可見,氧氣是比食物還重要的能量 。有了氧氣,我們人類才能走路、跑步,鳥兒才能在天空飛翔,沒有氧氣,地球上的生命就永遠停留在細菌的階段了,不可能有多細胞的生物,因為多細胞的生物是非常消耗能量的 。氧氣的活躍性,我們通過簡單的實驗也可以知道,如果我們在氧氣瓶內燃燒一根火柴,火柴的火焰會特別明亮,這就是氧氣所蘊藏的能量 。如果我們的地球,大氣層中氧氣的含量再增多一些,地球上就會出現一米長的蚊子和蟑螂 。
多細胞生物一刻也離不開氧氣
氧氣之所以會增多,是因為出現了一種稱之為“藻青菌”的細菌,這種細菌的細胞中富含有葉綠素分子,能夠進行光合作用 。地球上的細菌本來都是靠吸收地球本身的熱量存活,后來,有一個細菌開始嘗試利用太陽的能量,于是,就出現了藻青菌,藻青菌就是我們現在所熟知的藍藻,如果一個池塘中的水是死水,沒過多久,就會漂浮上一層綠色的生物,這些生物就是藍藻,藍藻其實不是植物,而是細菌 。
藻青菌在20多億年的時間里,大量吸收二氧化碳,大量制造氧氣,隨著二氧化碳濃度的下降,地球的溫度開始慢慢降低,開始變得適合多細胞生物的生存,但是,富含氧氣的大氣層對細菌是有害的,我們的地球上和我們的身體上,有大量的厭氧性細菌,這些細菌是討厭氧氣的,氧氣對于它們來說就是“殺手”,厭氧性細菌不能暴露在空氣中,在空氣中是很難生存的,它們只能存在于缺氧的地方,我們人體的腸道內、口腔內的一些地方,是缺少氧氣的地方,于是,這些厭氧性細菌在這這些適合它們生存的地方繁殖 。
顯微鏡下的藍藻,藍藻其實是細菌
所以,氧氣的出現,殺死了地球上大量的細菌,留出了空余的生態位,多細胞動物由此進化,但是,細菌并沒有完全滅絕,部分細菌仍然存活了下來,它們在地球上的各個角落里繁殖,仍然是地球上種類最多的生物體 。厭氧性細菌在缺少氧氣的地方生存,還有一些細菌適應了富含氧氣的大氣層,這就是吸氧菌 。厭氧菌之所以不能在富含氧氣的地方生存,就是因為它們缺少復雜的代謝系統,不能通過氧氣獲得能量,而是通過發酵、光合作用等方式獲得能量,顯然,這種獲得能量的方式,其效率是非常低的,也就是說在缺氧的大氣層中,是找不到像老虎、獅子、人類這樣的多細胞動物的,低效率的能量獲得方式,不足于支撐龐大的身體 。
氧氣的出現,還促使了臭氧層的形成,臭氧層能夠遮擋紫外線,在沒有臭氧層的時候,地球的陸地是不適合生命生存的,生命都在海洋里,臭氧層的形成為生命走向陸地創造了條件 。
回顧地球的生命簡史,我們不能發現,地球的生物圈也在進化,是地球上的生命讓地球更適合生命的居住,而不是地球上的單個物種依靠遺傳和變異,自身就適應了地球的環境 。
當然,整個生物圈實現這種合作關系,就來源于生物的共生現象 。
第三:地球的自我修復能力
因為地球的生物圈本身就是一個超級生物體,所以,當我們人類破壞了某個地方的生態環境之后,這個地方的生態環境是可以自我修復的,例如,我們建造了大量的鋼筋混凝土制造的高樓大廈,還制造了水泥路,使得城市的環境不適合植物的生長,也不適合野生動物的生存,但是,如果我們人類立刻離開這座城市,若干年以后,植物就會占領這座城市,植物會在墻壁的縫隙內扎根,為了爭奪陽光,植物會逐漸長滿整個墻壁,直到屋頂,隨著植物根系的發展,墻壁就會松動,高樓就會發生坍塌,變成斷壁殘垣,植物占領了城市以后,野生動物也會慢慢進入城市,最后,這座城市會恢復到原始森林的狀態 。
人跡罕至的地方,往往野生動植物非常多
當人類離開一座城市之后,這里會變成什么樣呢?在世界歷史上其實是有例子的,切爾諾貝利核事故發生之后,人類是突然撤離了切爾諾貝利及其附近的城市和村莊,并且劃了一個隔離區,若干年以后,這里的建筑物淹沒在森林之中,變成了野生動植物的天堂,天鵝、棕熊、歐洲野牛、麋鹿、野豬、狼紛紛來的這里定居 。雖然這里有核輻射,不適合人類的生存,但是,動物在這里卻生活得挺好,它們似乎適應了這里的環境,也沒有明顯的證據表明這里的動物發生了基因突變,這就是大自然的自我修復能力 。世界古代歷史上,還有一些古城因為各種原因而遭到遺棄,隨著時間的推移,這些古城的城墻、建筑物也都淹沒在了雜草、森林之中 。
即將被植物占領的切爾諾貝利
我們人類其實不需要拯救地球,我們也沒有能力拯救地球,只要我們停止對地球生態環境的破壞,地球的生態環境就會慢慢恢復 。如果我們真的想保護一個地方的生態環境,就在這里設置一個自然保護區,撤離這個地方,沒有人類的干擾,這里的生態環境會變得非常美好,成為野生動植物的天堂 。
那么,關于全球氣候變暖的問題,也是如此,地球擁有自我修復生態環境的能力,并且這種能力是非常強大的,超過了人類的想象力,人類自工業革命以來,增加了二氧化碳的排放量,導致了全球平均溫度的上升,然而,溫室氣體的排放,只是影響氣候變化的眾多因素中的一個因素而已,改變了一個變量,并不會絕對導致明天的氣候是變冷,還是變熱 。地球本身也在適應這種變化,在自我修復生態環境 。
“蓋婭假說”說明了地球生物圈的自我完善、自我調節的功能之重要性,在地球漫長的歲月里,不僅人類能夠使得大氣層二氧化碳濃度升高,地球自身的地質運動,也會改變地球大氣層的氧氣含量和二氧化碳的含量 。
地球上歷史上有六次生物大滅絕事件,其中的泥盆紀后期滅絕事件(3.75億年前至3.60億年前)和二疊紀-三疊紀滅絕事件(2.5億年前)就是因為大氣層中的含氧量發生了變化而導致的 。
泥盆紀后期滅絕事件之所以會發生,是因為在泥盆紀(3.5億年前至4.1億年前),地球上的植物開始大規模登上陸地,綠色植物在陸地生態系統中大規模擴張,裸露的地表開始覆蓋起茂密的森林,陸地森林系統的出現,改變了地球大氣層的成分,植物制造了大量的氧氣,吸收了大量的二氧化碳,由于溫室氣體的減少,地球的溫度開始慢慢下降,并進入到冰河期,大量的生物滅絕 。
泥盆紀的植物
植物進入到陸地以后,其根系還導致巖石分化,在雨水的作用下,土壤中大量的營養物質被帶入到海洋,海洋中的營養物質一多,就出現了富營養化現象,大量的浮游生物瘋狂生長,吸收了海洋中的氧氣,造成海洋缺氧,導致大量的海洋動物滅絕 。關于這一現象,在我們今天的地球上,我們也可以看得到,人類因為不合理地排放污水,導致自然水體中的營養物質過剩,大量的浮游生物生長,最后,整個湖泊的生態環境迅速惡化,大量的水生植物和動物死亡 。
泥盆紀的植物吸收的二氧化碳去哪里了呢?二氧化碳中的碳被固化到了植物內部,形成了煤,泥盆紀是煤大量形成的時期,現在,我們人類把這些煤都挖了出來燃燒,泥盆紀植物吸收的碳,又被我們人類釋放了出來,這就是全球氣候變暖 。
泥盆紀的后期雖然發生了生物大滅絕事件,不過,隨著時間的推移,我們的地球還是重新調整了過來,地球上的生物又重新繁榮了 。
到了2.5億年前的二疊紀-三疊紀,地球又出現了一次生物大滅絕事件,這次生物大滅絕事件主要是由二氧化碳、甲烷等溫室氣體的增加所導致,上一次是減少,這一次是增加 。2.5億年前,地球上的溫室氣體為什么會突然增加呢?因為這一時期,地球上發生了最激烈的火山噴發事件,史稱“西伯利亞玄武巖火山噴發事件”,這一火山噴發事件持續了100多萬年,我們在今天的西比利亞依然能夠找到當時大規模火山噴發時遺留下來的證據 。
西伯利亞火山大噴發,導致二氧化碳的大量排放,二氧化碳的排放,引起了連鎖反應,隨著地球氣溫的升高,鄰近火山淺海地區的海水溫度也升高,可燃冰大量融化,可燃冰富含甲烷氣體,甲烷是比二氧化碳更厲害的溫室氣體,甲烷氣體大量增加之后,地球的溫度不斷升高,最終導致深海的可燃冰也融化了,溫度進一步升高,地球上的動物就大量滅絕了 。
所以,地球曾經經歷過水深火熱,不過,最終還是依靠生物圈的自我修復能力,恢復到了正常,維持在15℃的恒溫條件下 。
回顧地球的歷史,我們不能發現,現在的全球氣候變暖,與地質時期的全球氣候變化相比,其實不算什么 。但這是不是意味著,人類可以大規模排放溫室氣體呢?答案是否定的!
過多地排放溫室氣體,會導致地球的溫度升高,并發生生物滅絕事件,但是,地球不會滅亡,生物也不會滅亡,滅絕的是物種,而已經滅絕了的物種是不會重新出現的,恐龍滅絕了,永遠不會來到地球上了,即使恐龍滅絕之后,地球上的生物重新繁榮了,但是,單個的物種是不會重新出現的,即進化不會重置 。如果我們人為地改變地球的氣候,那么,首先受到沖擊的,其實還不是我們人類這個物種,而是人類的文明,人類的文明最先受到沖擊,人類文明一旦崩潰,我們重新回到森林里,是無法生存的,人類作為一個物種,在地球上有可能消失 。
三疊紀紅色土壤,證明當時的氣溫非常高
人類一旦從地球上消失,植物會占領城市、村莊,在地球生態系統自我調節的作用下,森林再度繁榮,二氧化碳的含量會減少,地球的溫度會慢慢下降,會變得重新適合生物的生存,可是,我們人類已經不存在了,進化不會重新來過 。
所以,人為地、過多地排放溫室氣體,全球氣候不是變冷,還是變熱的問題,而是會發生極端天氣,發生劇烈的氣候變化 。人類文明一旦承受不起這樣急劇的變化,我們的生存就會受到威脅 。現在的地球上,有的地方的冬天,往往是忽冷忽熱的,這恰恰是這種劇烈的、極端的變化的反映 。我們人類應該擔心的不是明天會變冷,還是會變熱的問題,冷熱并不重要,重要的是我們的文明能不能承受得起氣候的極端、劇烈的變化 。一個最簡單的例子,就是極端的天氣,諸如臺風、暴風雪、龍卷風會造成巨大的經濟損失,那么,人為改變氣候,會不會造成比臺風、暴風雪還厲害的極端天氣呢?事實上是有可能的 。這就是地球歷史上發生的“新仙女木事件” 。
“新仙女木事件”的具體內容,限于篇幅,茲不贅述,1.3萬年前,地球上的氣候本來是處于溫暖狀態的,當時的氣候比現在要溫暖得多,此時,人類正處于新石器時代的后期,隨著溫度的慢慢升高,北極、格陵蘭島的冰川開始大量融化,冰川融化之后,大量的淡水注入到北大西洋,阻斷了北大西洋暖流 。
北極冰川融化,可能導致全球氣候變冷
我們都知道暖流能夠起到增溫增濕的作用,寒流能夠起到降溫降濕的作用 。北大西洋暖流停止流動之后,地球低緯度地區的熱量,就不能通過北大西洋暖流被帶到高緯度地區,于是,整個北美、西歐就發生了嚴重的氣溫下降事件,冰川大規模擴張 。地球迎來了一個寒冷期,當時的氣溫比現在還要冷,隨著植物、動物數量的減少,人類被迫開始從事農業,由食物的采集者變成了食物的生產者,人類恰恰就是在1.2萬年前發明了農業 。本來,人類生活在森林里是衣食無憂的,食物短缺之后,人類被迫從事農業 。因此,全球氣候變暖,并不會必然導致氣溫升高,有可能反而會導致氣溫下降,現在,全球氣溫升高,兩極冰川融化,大量的淡水注入北大西洋,會不會造成北大西洋暖流停止流動呢?這是一個值得思考的問題 。
我們保護環境,其實并不是在保護地球,而是在保護自己,是為了人類文明的可持續發展 。我們理解了這一點,就不必糾結于全球氣候到底是變冷,還是變熱的問題了 。破壞生態環境,污染環境,最后,會使得我們人類的文明承受不起這樣的急劇的變化,要知道人為改變地球的生態環境,其變化速度是遠遠超過自然變化的 。
保護生態環境,減少碳排放,其實也是在提高我們的科技水平,即使全球氣候不是在變熱,我們減少了碳排放,減少了對化石能源的依賴,最后,受益的還是人類自身,因此,我們不需要拯救地球,而是要拯救我們人類自己,拯救我們人類的文明、科技 。
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