书城童书科技未解之谜
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第13章 海洋湖泊篇(1)

死海不死之谜

死海是位于西南亚的着名大咸湖,湖面低于地中海海面392米,是世界最低洼处,因温度高、蒸发强烈、含盐度高,达25%~30%,据称除个别的微生物外,水生植物和鱼类等生物都不能生存,故得死海之名。当滚滚洪水流来之期,约旦河及其他溪流中的鱼虾被冲入死海,由于含盐量太高,水中又严重缺氧,这些鱼虾必死无疑。死海也因此闻名。

死海地处东非大裂谷尾端的约旦河谷地,南北长75千米,东西宽5~10千米,面积约1000平方千米,平均水深约146米。它实际上是一个内陆湖泊。

在死海中游泳非常有趣。因为海水含盐量高,浮力大,人在其中游泳就像软木塞般荡漾在水面,不用担心溺水。

只要你一跳下水,身子立即被抛在水面,当你进入水中,只要保持身体平衡就能自由自在地戏水,蹲着、站着、盘腿坐着,甚至可迈开八字步行走。玩累了,两手一张,仰天一躺,在海面上享受着海风,身子像轻舟顺风漂荡,闭目养神,舒服极了。

死海海水对治病有奇效。在死海中游完泳,再在海滩上行走,湿漉漉的身上被太阳晒干后起一层白色粉末,白粉中含有的钾盐、硫黄等能治风湿病、关节炎和哮喘病。每年有不少游客慕名来此“就医”,特别是治牛皮癣有特效。

古罗马人用死海的沥青治疗角斗士的伤口,王公大臣们经常在死海的海水里沐浴治病。据说埃及艳后克里奥佩特拉,曾把死海的泥土作为美容品使用。去死海治疗的人中85%能够完全康复或大有好转。

那么死海真的就没有生物存在了吗?

美国和以色列的科学家,通过研究终于揭开了这个谜底:就在这种最咸的水中,仍有几种细菌和一种海藻生存其间。原来,死海中有一种叫做“盒状嗜盐细菌”的微生物,具备防止盐侵害的独特蛋白质。

众所周知,通常蛋白质必须置于溶液中,若离开溶液就要沉淀,形成机能失调的沉淀物。因此,高浓度的盐分,可对多数蛋白质产生脱水效应。而“盒状嗜盐细菌”具有的这种蛋白质,在高浓度盐分的情况下,不会脱水,能够继续生存。

嗜盐细菌蛋白又叫铁氧化还原蛋白。有关科学家运用X线晶体学原理,找出了“盒状嗜盐细菌”的分子结构。

这种特殊蛋白呈咖啡杯状,其“柄”上所含带负电的氨基酸结构单元,对一端带正电而另一端带负电的水分子具有特殊的吸引力。所以,能够从盐分很高的死海海水中夺走水分子,使蛋白质依然逗留在溶液里,这样,死海有生物存在就不足为奇了。

参加这项研究的几位科学家认为,揭开死海有生物存在之谜,具有很重要的意义。在未来,类似氨基酸的程序,有朝一日移植给不耐盐的蛋白质后,就可使不耐盐的其他蛋白质,在缺乏淡水的条件下,在海水中也能继续存在。

死海是“世界最低点,地球的肚脐”,位于约旦和以色列之间一个南北走向的大裂谷的中段,它的地理位置十分重要,关于死海的传奇,还将继续进行下去。

神秘的贝加尔湖

贝加尔湖是亚欧大陆上最大的淡水湖,也是世界上最深和蓄水量最大的湖,中国汉代“苏武牧羊”的故事就发生在这里。

“贝加尔”一词源于当地的布里亚特语,意为“天然之海”。它的湖型狭长弯曲,宛如一轮明月镶嵌在西伯利亚南缘。其中,长636千米,相当于从莫斯科到圣彼得堡之间的距离,平均宽48千米,最宽处79.4千米,面积达31500平方千米。

贝加尔湖的湖水来自于色棱格河等大大小小336条河流,水量极端丰富。

湖水由安加拉河流出,河水十分湍急,从其宽阔的石子河床上迅疾流逝,一路向北奔向叶尼塞河,最终汇入北冰洋。

贝加尔湖湖中有岛屿27个,最大的是奥利洪岛,面积约730平方千米。湖水结冰期长达5个多月,湖滨夏季气温比周围地区约低6益,冬季约高11益,具有海洋性气候特征。

贝加尔湖湖水澄澈清冽,且稳定透明(透明度达40.8米),为世界第二。

总蓄水量为23600立方千米,相当于北美洲五大湖蓄水量的总和,约占全球淡水湖总蓄水量的1/5。

贝加尔湖是世界上最古老的湖泊。湖底为沉积岩,第四纪初的造山运动形成了该湖周围的山脉,湖区地貌基本形成的时间迄今约2500万年。贝加尔湖下面存在着巨大的地热异常带,火山与地震频频发生。据统计,湖区每年约发生大小地震2000次。

贝加尔湖四周群山环抱,溪涧错落,原始林带苍翠、风景奇丽,伟大的俄罗斯作家契诃夫写道:“贝加尔湖异常美丽,难怪西伯利亚人不称它为湖,而称之为海。湖水清澈透明,透过水面像透过空气一样,一切都历历在目。温柔碧绿的水色令人赏心悦目。岸上群山连绵,森林覆盖。”这的确是贝加尔湖的不朽赞歌。

除了上面介绍的这些,贝加尔湖还有许多未解之谜。例如,湖水一点不咸,也就是说它与海洋不相通,但却生活着地地道道的海洋生物,如海豹、海螺、海鱼和龙虾。

又如贝加尔湖里长有热带的生物,像贝加尔湖藓虫类动物,其近亲就生活在印度的湖泊里;贝加尔湖水蛭在我国南方淡水湖里才能见到;贝加尔湖蛤子,只生存在巴尔干半岛的奥克里德湖。

而最使科学家感兴趣并且迷惑不解的是,贝加尔湖中生活着许多地地道道的海洋生物,这也正是贝加尔湖的不同寻常之处。世界上的淡水湖中,只有贝加尔湖湖底长着浓密的“丛林”——海绵,海绵中还生长着奇特的龙虾。

可是,人们始终不明白,贝加尔湖的湖水一点也不咸,为什么会生活着如此众多的“海洋生物”呢?对此,科学家们作了种种推测。

最初的时候,一些科学家认为,地质史上贝加尔湖是和大海相连的,海洋生物是从古代的海洋进入贝加尔湖的。

前苏联科学家维列夏金认为,这是地壳变动的结果。他根据古生物和地质方面的材料推测,中生代侏罗纪时的贝加尔湖以东地区,曾有过一个浩瀚的外贝加尔海。后来由于地壳变动,留下了内陆湖泊——贝加尔湖。随着雨水、河水的不断加入,咸水变淡,而现在的“海洋生物”就是当时遗留下来的。

20世纪50年代初期,人们在贝加尔湖附近打了几口很深的钻井。不过,从取上来的岩芯样品中,人们并没有发现任何关于中生代的东西。也有一些材料证明,没有中生代的沉积层,只有新生代的沉积岩层。

然而,地质研究结果显示,贝加尔湖地区长时间以来一直是陆地,贝加尔湖是在地壳断裂活动中形成的断层湖,从而否定了湖中海洋生物是海退遗种的说法。

那么,湖中的“海洋生物”到底从何而来呢?它们又是怎样进入湖中的呢?目前科学界依然是众说纷纭,莫衷一是。

金沙江之谜

众所周知,世界上所有的河流都是弯弯曲曲的。河流弯曲的原因主要是由于河水对两岸的侵蚀不同造成的,因此河流总是在地球大地上划出一条条平滑和缓的曲线。但是,也有一些特殊的情况,有的河流在它的流程中,可能会产生十分突然的拐弯,金沙江上的大拐弯就是其中最典型的例子,因此有“万里长江第一弯”之称。

金沙江是长江的上游,它和怒江、澜沧江等大河在青藏高原的东北部发源,然后几乎彼此平行地一齐向南流淌,在青藏高原的东侧切成几列深邃的平行河谷。而在河谷与河谷之间,就是一条条大致平行的高山,这就是我国有名的横断山脉。

在这三条河流中,金沙江最靠东边。起初,金沙江也是由北向南流的,可是当流到云南省境内的石鼓动村北时,江流突然折转向东,而后又转而向北,在只有几千米路的距离内,差不多来了一个180度的大拐弯。金沙江流过石鼓村以后,坡度骤然加大,江水在只有几十米宽的深谷中呼啸奔腾。大江两岸,一边是玉龙雪山,一边是哈巴雪山,从江底到峰顶高差3000多米,形成世界上最壮丽的峡谷,这段峡谷就是大名鼎鼎的“虎跳峡”。

千百年来,万里长江第一弯曾使许多到过这里的旅行者迷惑不解。就是世世代代居住在江边的居民们也弄不清这到底是怎样形成的,于是就产生了许多美丽的传说。而科学工作者则想对这样一种独特的河流形态做深入研究,最后揭开金沙江的发展历史。

一种比较流行的说法是,从前金沙江并没有今天的大拐弯,而是和怒江、澜沧江等一起并肩南流。就在金沙江与它的伙伴们一起南流的时候,在它东面不远的地方,还有一条河流由西向东不停地流淌着,我们不妨叫它“古长江”。

急湍的古长江水不断地侵蚀着脚下的岩石,也不断地向西伸展着。时间一长,终有那么一天,古长江与古金沙江相遇了。它们相遇的地点就在石鼓村附近。

想想看,两条大河相遇会发生什么情况呢?俗话说:“人往高处走,水往低处流。”古长江地势比起古金沙江要低得多,滔滔的金沙江水受到古长江谷地的吸引,自然掉头向东。于是,金沙江就成了长江的一部分。

这种现象,在地貌学上有一个名词,叫“河流袭夺”。河流袭夺这个词起得非常生动。一条本来流得好好的河流,竟然被另一条毫不相干的河拦腰斩断,把它掠夺到自己的怀抱里。

“河流袭夺”说还有一个有力的证据,那就是在今天的金沙江石鼓大拐弯的南方,也就是人们认为的当年金沙江流过的地方,还真的有一条小小河流——漾濞江。漾濞江的源头与石鼓村的距离也不是很远,那里还有一条宽阔的低地。这里虽然没有河流,可是仍然是一种河谷的形态。“袭夺说”

的支持者认为,古金沙江被古长江袭夺以后,江水虽然被古长江袭夺而去,但当年的河谷还在,漾濞江也还存在,那也是古金沙江的遗迹。

当然,也有人不同意这种看法。他们认为,这里根本就没有发生过古长江与金沙江相互连通的河流袭夺事件,今天的金沙江之所以会发生这样奇怪的拐弯,只不过与当地地壳断裂有关。他们发现,在石鼓以下的虎跳峡是沿着一条很大的断层发育起来的。金沙江在它流淌的过程中,碰巧遇到这条断层,河流不得不来了一个大拐弯。

这两种意见争论了许多年,直到今天仍然没有取得一致。

在这种情况下,产生不同意见并不奇怪。要知道,我们所讨论的现象,是发生在几十万年以前甚至更早的地质现象,谁也没有亲眼看见过长江是怎样把金沙江袭夺而去的。另外,年代又距离我们那么遥远,不管袭夺也好,还是沿着一条断裂带流淌也好,当时留下来的遗迹,已经被无情的风雨侵蚀得面目全非了。所以,即使研究者用了很大的精力,他们提出的看法也难免有许多值得商榷的地方。

由此可见,要使一个科学的假说得到普遍的认可,还需要花费更大的精力,拿出更多的证据。

马尾藻海之谜

在大西洋上,美国东南沿海区,大小安的列斯群岛和北大西洋海岭之间,有一片广阔的海域,叫做马尾藻海。在马尾藻海上有一群小岛,称为百慕大群岛。大致以百慕大(群岛)为顶角,大安的列斯群岛北部沿岸为底边,作出一个三角形,这个三角形地区,就是近几十年来引起全世界极大关注、举世闻名的百慕大三角区。

百慕大三角地区是一个阳光明媚,碧水盈盈的美丽海域,有墨西哥暖流、北赤道暖流和加那利寒流等北大西洋洋流在这里流过,使它成为一个洋流中心和热能聚集的场所。这个海域的海底地貌复杂,南部和西南部是大陆架,东部邻近北大西洋海岭,南端是波多黎各海沟,中部是北美海盆,北部是百慕大海台,上有由300多个珊瑚岛组成的百慕大群岛。在三角区的西部有巴哈马群岛。

百慕大三角区气候温和湿润,是典型的亚热带海洋性气候。岛屿上风光秀丽,景色宜人,游客络绎不绝。多年来,旅游者竟达到当地居民的10倍以上。

然而,百慕大三角这个地理名称,竟是同死亡和灾难联系在一起。长期以来,无数飞机、船只和人员在这里失踪,甚至连失踪飞机、船只的残骸和死难者的遗体也难以找到。在遇难事件发生的同时,还常常伴随着许多奇异的自然现象。这对百慕大三角海域的航空和航海事业都带来严重的威胁。这里成了“谈虎色变”的恐怖地区。于是,人们便把这个令人生畏的百慕大三角叫做“死三角”或“鬼三角”“魔鬼三角”。

最早发现神秘的百慕大三角和马尾藻海的就是着名航海家、西方开拓美洲殖民地的先锋——哥伦布。1492年8月,决心开辟通向印度航线的哥伦布,率领3艘帆船离开西班牙的巴洛斯港,雄心勃勃地向大西洋驶去。

经过1个多月的航行,四周还是茫茫大海,无边无垠,船员不免有些焦虑不安,悲观失望。这时,帆船上的了望员突然在远方发现一大片绿色的“草原”,便惊叫起来:“大家瞧,前面是陆地!”哥伦布和水手们大受鼓舞,都兴奋得欢呼起来。于是,哥伦布命令船队加速前进。

船队开到那里,却发现原来是大片青绿色的海草(海藻)。海草长得这样的茂盛,好像整个海洋都被海草覆盖着。船队进入海草区后,随着海草密度愈来愈大,船只被海草团团围住,好像陷入泥潭一样,不能动弹,一连几天几乎停滞不前。船员们怨言四起,都说这个海洋是个怪物,连一点风也没有,不然早就可以返回西班牙了。

为了早日冲出这片海草区,勇敢的哥伦布率先跳进海里,用竹竿、棍棒拨开周围的水草。在哥伦布的感召下,大家一起动手,船队慢慢地移动了。船队行驶了25天,终于摆脱了海草的阻拦。

哥伦布就是这样发现了大西洋上百慕大三角区一带,有一个面积达几百万平方千米的马尾藻海。船队冲出马尾藻海后,又出现了大海。可是,船员们想起刚才的遭遇,还是心有余悸,他们给海草起名叫“萨尔加查”,葡萄牙语的意思就是“腌了的海”。我国称这种海草为马尾藻,称这个海草区的海域为“马尾藻海”。

马尾藻海的面貌逐渐有所揭露,从卫星相片上看,它被海草覆盖的部分呈现椭圆形,椭圆的长轴为东西向。那么多的海草是从哪里来的呢?至今还是一个谜。椭圆形的海域随着季节的变化而略有不同,夏季时最大,隆冬时最小。

据科学家考察,海域的马尾藻有时会无影无踪,可是,几个月后,又在同样的地方大量出现。那里的海水透明度是世界上最大的,几乎与蒸馏水的透明度相近。世界大洋透明度大的地方在热带海区,一般为50米。而马尾藻海的透明度却达66.5米,有的地方竟达72米,在晴天,把照相底片放在1083米深处,底片也能感光。

这里海面经常异常平静,波平如镜,悬浮物质易于下沉,因此,才使海域湛蓝,像水晶一样莹澈,成为世界上透明度最好的“洋中之海”,海域栖息着的小鱼、小蟹、章鱼和其他生物的颜色,几乎和海草一样。这些奇异的现象,还只是人们在初步探索马尾藻海时发现的,再加上船只、飞机经常在这里遇难,使这个“海上草原”,更被蒙上一层神秘和恐怖的阴影。