打開500萬年前的劇毒洞穴，科學家發現“異星世界”，顛覆認知

量子科學論

星問答計劃創作者,科學達人

本文參加百家號 #科學了不起# 系列征文賽。

生命有很多的奧秘，生命的頑強也一直在刷新著人類的認知，以前我們普遍覺得，生命想要存在或者生存，就需要一些非常必要的條件，而且缺一不可。

例如食物來源、水、氧氣。這是地球上現存動物的必需品，如果沒有食物短短的三周時間，或者沒有空氣短短的3分鐘，沒有水短短的3天，都能讓生命處在非常危險的境地。

不過植物略有不同，它們是大自然食物的制造者，所以它們不需要食物供應，只需要陽光 、水和二氧化碳就可以了。

所以按照地球上生命的情況，我們人類在尋找外星生命的時候，一直都是先找生命必須的條件，我們才猜測一個外星球上是否有生命的可能。

但是生命就真的如此脆弱嗎？如果缺少了以上的條件，生命就真的無法生存嗎？1986年科學家在地球上發現的一個洞穴就讓我們改變了這種看法，也讓我們認識到了生命有多麼的頑強，適應環境的能力有多麼的優秀。

這就是傳說中的莫維爾洞穴，位於羅馬尼亞東南部，靠近黑海。這個洞穴的發現可以說是20世紀生物學最偉大的發現，不僅讓科學家感到震驚，而且也印證了環境對生物進化選擇的魔力。

如果按照我們以往的知識來看，這個洞穴可以說應該是一個毫無生氣的地方，因為這個洞穴已經至少被封閉了500萬年，與外界完全斷絕了聯系。

其中沒有任何一點可見光，封閉的意味著它的空氣成分和外界截然不同，這樣的環境很明顯不會有植物，沒有植物當然就沒有了自然界制造食物的機器，也就沒有生命可以生存。

但是，真實的情況是，即使是沒有光這種生命必須品，生命也找到了一條適合自己的生存的辦法。

下面我們說下這個洞穴的基本情況：

水在洞穴裏確實存在，但是這些水並不是從頂部滲透下來的，也不是從外界流進來的，因此外界水中任何的有機物都不會進入這個洞穴。

而其中的水是從底部砂岩底層滲透上來的，科學家對水進行了檢測，發現其中沒有任何可以供生命生存的有機物質。

再就是洞穴中的大氣成分，封閉500萬年，這個洞穴可以說是臭氣熏天，而且充滿劇毒氣體，因為其中的氧氣只有10%，不足以支持生命，而且二氧化碳是外面的一百多倍，還有濃度很高的臭雞蛋味道的硫化氫。

最後就是上文說的，其中沒有任何可見光，而且也沒有任何的熱源，可以說根本找不到任何的能量供應。

這樣的環境簡直與外星一些星球非常相似，看起來完全對生命不友好，不能支撐生命。

但是事實上，洞穴裏面卻有著非常豐富的物種，已經形成了一個獨立的循環系統，這裏的生物過著和外界生物一樣豐富多彩的生活，捕食、睡覺、繁殖樣樣不缺。

根據統計科學家發現這裏的物種種類多達48種，當然這裏沒有大型生物，畢竟洞穴裏面的營養不足以供應特別能吃的生物生存，都是一些昆蟲和節肢動物。

不過在這些物種中有33種已經進化成了洞穴中獨有的物種，在外面找不到。

既然發現了有生物，那它們一定進食，也有自己的食物鏈，大的吃小的互相捕食，但是最後那個生物，也就是食物鏈最底層的那個生物從哪裏獲得食物呢？

很明顯，這種環境下能夠制造食物的只有細菌了，科學家也在洞穴的水面上發現了一坨坨白色的漂浮物，它們就是化學細菌。

它們與地面上的食物制造機器植物不同的是，植物“吃”陽光來獲取能量，將無機物轉化為有機物。而這些喜歡則依靠化學反應來獲取能量，來將無機物轉化為有機物，供自己生存的同時，也養育著洞穴裏的其他生物。

它們就是這個洞穴的生產者，科學家發現這些細菌可以將硫化物轉化為硫酸，將氨轉化為硝酸鹽，並將洞穴中的甲烷氣體、二氧化碳轉化為含碳的有機物。

硫酸的生成也揭示了這個洞穴中為何可以持續地保持了高濃度的二氧化碳，因為硫酸一直再侵蝕著洞穴的岩壁，所以說這個洞穴也一直再擴大。

不過這種細菌，並不是洞穴中獨有的，後來科學家也在地球的其他地方發現了這些細菌，例如黃石公園的溫泉裏，哪裏的水含有高濃度的礦物，高溫強酸，但這種喜歡依然能夠再其中生存。

出了火山口的溫泉中，這種細菌也生活在無光的深海中，也就是深海中的熱液噴泉附近，這些細菌可以利用這裏噴出的化學物質和熱量生存，為深海的生物制造者食物。

而且這些細菌也會生活在農田的土壤中，它們可以將氮轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，從而成為植物肥料。

那麼洞穴中生物的特征呢？它們和外界生物最大的區別是什麼？

很顯然，根據進化論，在一個環境中生存，什麼特征重要，什麼特征就會被加強，以適應環境，什麼特征不重要，什麼特征就會逐漸退化，直到消失，以節省能量。

沒有光線啥也看不見，那眼睛就不需要了，所以洞穴裏的昆蟲都是瞎子。但它們依然要生活，捕食，所以觸覺就比較重要了。

因此洞穴中的昆蟲眼睛退化，卻長出了常常的觸角，能夠感知周圍的風吹草動，能夠感知獵物和捕食者的移動。

沒有光線，所以就沒有了顏色，動物們就不要通過顏色來偽裝自己，因此它們就不再浪費能量制造各種色素，因此洞穴裏的生物都白化了，或者是很明顯的與外界的生物相比，缺少色素。

而且洞穴裏的昆蟲都沒有了飛行的能力，但它們可以來回跳躍，因此在洞穴中的蜘蛛依舊有結網的能力。來捕捉那些跳來跳去的昆蟲。

所以說這裏的生物已經完全適應了洞穴裏的環境，這讓我們見識到了環境對基因的選擇，也讓我們見識到了基因的任性。

環境改變，基因改變，那麼動物就能生存。

所以僅僅是地球上的生命就告訴我們，外星上存在生命的可能性是非常巨大的，這也是為什麼我們一直堅信荒涼、乾燥、猶如沙漠般的火星上依然有生命；

寒冷的冰凍世界，木衛二冰蓋下的海洋中依然有生命，充滿甲烷湖泊的土衛六裏依然有生命。因為生命的頑強超乎我們想象。