从卫星拍摄的照片上看,马尾藻海被水草覆盖的部分是一个呈椭圆形的海区,面积约为450平方公里。从地理位置看,马尾藻海恰好处于大西洋北部环流的中心。许多科学家认为,那里就象台风旋涡的中心区域,恰恰是一个无风地带一样,是一个风平浪静、水流微弱的海区。这里的浮游生物只有一般海区的三分之一,以浮游生物为食物的海兽和大型鱼类也无法生存,于是形成一个死气沉沉、荒凉寂寞的海区。海草却在这儿落户生长,形成一个辽阔、荒芜的。海上大草原”。
谁也说不清楚马尾藻海那么多的海草是从哪里来的,又为什么漂泊不停,时隐时现。它的海水为什么是世界上透明度最大的咸水?那里的浮游生物为什么有特异的形态和颜色?
锰结核深海奇珍
1872年到1876年,英国深海调查船“挑战者”号在环球海洋考察的过程中首先发现了深海洋底的锰结核。
通常所说的锰结核,是指球状或块状的结核块,小的象豌豆,大的如马铃薯,一般直径在五厘米到二十厘米之间,个别的可达一米以上。切开来看,锰结核的内部呈同心圆状,层层包裹,有点象洋葱;表面棕色到黑色,性脆硬度小,全身有细孔,体重很轻。
锰结核里包藏的元素很多,除锰之外,还有铁、铜、钴、镍、钛、钼等三十多种,几乎占元素周期表里元素总数的三分之一。
不仅种数多,而且品位高。它所含的锰、铁、铜、镍、铂,大都超出了陆地上矿床工业开采的要求。
在深海洋底表面上,锰结核的分布相当广泛。它们一般裸露在外面,就象放在草地上的一群网球,平均密度每平方米44公斤,最多几十甚至上百公斤。全世乒各大洋的锰结核的总储量是三万来亿吨,包含着四千亿吨锰,八十八亿吨铜,一百六十四亿吨镍,九十八亿吨钴。按目前的开采速度夹计划,铜矿是可供六百年用的,镍是一万五千年,锰是二万四千年,钴可以满足人类十三万年的需要。
更有意思的是,这种结核体的形成过程直到现在还在进行。比如,太平洋里的锰结核就正以每年一千万吨的速度增长着。从每年新生长出来的锰结核中提取的金属,铜可以供全世界使用三年,钴可以用四年,镍可以用一年。既然这些金属的生长率比它们的消耗率还大,有的要大好几倍,那么只要我们开发得当,这种深海锰结核就将成为人类一项采之不尽、用之不竭的极可珍贵的自然资源了。
珊瑚标本记录古老地质年代的时钟
剖开一棵大树的树干,可以看到一圈圈的环纹,只要数一F环纹的数目,就可以知道这棵大树长了多少年。这种环纹叫故年轮。从一根大象的门齿上,也可以看到一节节的同心圆状沟生长环,这是记录大象年龄的年轮。某些生物体上具有“年轮”的现象,虽然早被人们所认识,但并没有引起足够的重视。
1963年,美国的康乃尔大家的威尔斯教授发现,在珊瑚比石的表壁上,也有类似“年轮”的痕迹。他研究了不同地质时朗的不同种属的表壁保存特好的珊瑚,发现在这些珊瑚的表壁上,都有十分清晰但又很规则的条纹。条纹有粗有细,大约每隔6~20毫米有一个很粗的条带,叫环隆;两个环隆之间有四百个左右比较纤细的条纹,叫做环脊。经过与现代的珊瑚虫对比,他得出结论说:环隆代表一年生长纹的界限,而环脊代表一昼夜生长的界限。距今约三亿八千万年的泥盆纪中期的珊瑚化石上,每年有三百八十五至四百一十个环脊,而现代珊瑚虫表壁上的环脊则大致为三百六十个。这就可以推出,在泥盆纪,每年平均为三百九十八天。
1965年,英国自然历史博物馆的斯克拉顿在研究北美的中泥盆纪的珊瑚化石时,又发现某些珊瑚的表壁,除了能反映每年有多少天以外,还能计算出一个月有多少天。他根据大量的材料指出:在每一个标本上,都可以看到七、八个到十几个收缩沟,或叫环沟。环沟内平均有3059个环脊。这就是中泥盆纪时每月的天数。
古生物学的研究,正好与天文学家的计算相吻合。天文学家指出:地球自转的速度是越来越慢,大约每隔十万年日长(即一天的长短)增加两秒。在古生代时,地球自转的速度比现在大得多。在五亿前的寒武纪时,一天只有二十一点四小时,每年有四百二十四天。天文学家计算泥盆纪时每年有三百九十九天。而按古生物计算的结果,泥盆纪时每年有三百九十八天,基本上是一致的。
近来,对古生物钟的研究又取得了新的可喜的进展。人们根据古生物钟,不仅可以了解一个月有多少天,而且可以知道一天有多少小时。澳大利亚科学家根据贝壳和珊瑚化石判断,约在十五亿年前,地球上一天可能只有九个小时,而一年则有八百至九百天。
德国地质学家卡恩和美国物理学家蓬比研究了软体动物鹦鹉螺的贝壳,发现鹦鹉螺每生活一个月,就分泌一种石灰质,在外壳上筑成象房间一样的小格子。数一数这些小格子,就知道它生存了多少个年月。更有趣的是:这个小格子上,还有可数的螺纹。现代的鹦鹉螺每个小格子上的螺纹是二十九条或三十条,正好代表每月有多少天。再观察鹦鹉螺的化石:在七千万年以前(白垩纪晚期),每一小格里只有二十五条螺纹,而四亿年前(奥陶纪)只有九条。他们得出结论说:四亿年前,月球绕地球旋转一周只需九天。
北极岛屿在不断消失
在北极地区,几十年来,一些神秘的岛屿突然消失了。
1739年,俄国北极探险家拉普帖夫在白令海峡发现了迪奥米达岛。后来,它突然地消失了。
亚洲北部新西伯利亚群岛附近,有个西蒙诺夫斯基岛,1823年时,长达十五公里,如今只剩下一公里不到的长度了。有个利亚霍夫群岛,也在神秘地缩小中。看来,它迟早也会面临消失的厄运。
不久以前,苏联水文地理考察队证实,位于新西伯利亚群岛附近的菲古里纳岛,已经消失。
这些岛明明不是冰山冰岩,而是砂土陆地,为什么会神秘地失踪呢?
经过调查分析,原来这些岛屿都位于亚洲北部北冰洋宽广的陆架上,粗看起来,仿佛是一群同大陆关联的实实在在的陆块。其实不是这样,这些岛屿的底部都是由巨大的冰座构成的,上面是第四纪砂土等沉积物铺成的陆地。
岛屿的边缘受到海水撞击,特别是勒拿河大量温暖河水的冲刷,很自然的,就慢慢地给毁灭掉了。同时,这些岛下的冰座,在阳光作用下,不断融化,也加速了岛的消失。
热水比冷水结冰快
热水比冷水结冰快,这种自然现象是坦桑尼亚中学生埃拉斯托·姆佩姆巴第一个发现的。
1963年姆佩姆巴在热牛奶里加了糖,准备做冰淇淋。如果要等热牛奶凉后再放入冰箱,恐怕别的同学把冰箱占满了,所以他便把热牛奶塞进了冰箱。令人惊奇的是:姆佩姆巴的热牛奶比别的同学的冷牛奶结冰快得多。他的这一重要发现,当时不过被老师和同学当成笑料。
姆佩姆巴不顾人们的嗤笑,求教于达累斯萨拉姆大学物理教授奥斯博尔内博士。他做了同样的实验,证实这种自然现象确实存在。
此后,世界上很多科学杂志,刊登了这种自然现象,并把它命名为“姆佩姆巴效应”。
重水能对生命产生抑制作用
水有两个孪生哥哥,二哥是重水,大哥是超重水。一公升水在20℃时只有09982公斤,重水稍重些,一公升有1105公斤。超重水则达到121公斤。
超重水在自然界里少得几乎等于没有,在超重水较多的海洋表层中也仅能找到十亿分之一。重水虽然较多,在普遍水中也不过五千分之一。
化学家们发现,在化学反应中,如果用重同位素代替轻同位素,总会使化学反应速度变慢。当发现重水以后,人们推想,如果用重水代替普遍水供应生物,可能会抑制生命的过程,或带来严重的后果。在这种想法的激励下,早在三十年代,科学家们就开始用绿藻做实验。实验中发现,这种低专的原始植物对重水的适应性很强。只有在含重水超过85%的水中,它们才生长得很慢。令人惊奇的是,它们甚至能在含996%的重水中生长。当然,绿藻从普遍水中移到重水里有一个适应过程。最初几个星期一点也不长,细胞膨胀变形,甚至有些细胞胀裂破碎。但是不久就恢复了正常,开始繁殖。不过稳定的生长速度仅能达到在普遍水中的一半。由此看来,尽管绿藻对重水有惊人的适应能力,但生长速度明显地受到影响。
那么动物对重水的反映如何呢?有人用小鼠做过对比实验。开始时,把三组小鼠的腹部都注入肿瘤细胞。让其中两组饮用重水,使它们体液中的重水浓度分别达到15%和25X。结果,饮用重水的小鼠肿瘤生长速度慢得多,而重水浓度较大的那一组最缓慢。
据推测,如果动物体液中重水浓度达到59~60%,就可以完全抑制肿瘤细胞的生长。重水就会成为癌症患者的灵丹妙药。遗憾的是,实验告诉人们,哺乳动物所能忍受重水的最高含量只不过25%左右。超过这个限度就会引起严重症状或突然死亡。
此外,人们还做了一些其它实验,如用重水浸泡种子,就会使种子不能发芽;在含30~50%重水的水中,蝌蚪、鱼类很快就会死亡;小狗更怕重水、它血浆里重水的含量只要达到25%,就会发生贫血症、心脏病,达到30%就会死亡。
因为重水来之不易,没有能够对大型植物或动物进行实验,但是,上述实验足以说明:生物对重水的适应能力不同,越是高级生物适能力越差,并且,重水对所有生物的生命过程都有抑制作用。
轻水能促进生命的过程
既然重水有抑制生命的作用,那么轻水会不会有促进生命过程的作用呢?这个绝妙的想法,已经在实践中绽开了初蕾。实验表明,用雪水来喂养家禽牲畜和灌溉田地,能够获得显著的增产。这是因为雪水里重水含量要比普通水里少得多的缘故。
有人试验,用雪水喂养家鼠,不但家鼠体质健壮,而且生长迅速,有的体重增加速度比饮用普通水的家鼠大一倍。
对小猪的对比试验效果也很显著,在三个月内,饮用雪水的小猪体重猛增,比饮用普遍水的小猪高三分之二。
如果用雪水喂养产卵的母鸡,它的产卵个数会比饮用普通水的母鸡高一倍,而且蛋也比较大。
用雪水浸种能显著的提高发芽率。假设以普通水浸种的发芽率为100%,则以雪水浸种就可达141%。
在温室里,用雪水浇灌的黄瓜获得了意想不到的丰产,比用普通水浇灌能增产210%,甚至有的达到290%。
这样,我们对“瑞雪兆丰年”的说法就有了更深刻的认识。瑞雪之所以为“瑞”,固然是因棉絮—样的冬雪有保温、保墒、固氮、灭虫的效果,同时也因为,“瑞雪”里含重水特少,轻水能够更充分地发挥促进作用,使禾苗茁壮成长。
生命在死亡之中
在十九世纪,美国著名科学家富兰克林在法国巴黎郊区看到一件惊人的事:工人们从一百多万年前形成的石灰层中的一块石头里,劈出了四只蛤蟆。尽管它们已经沉睡了一百多万年,劈出来以后居然还能活动。
在北美洲墨?西哥的一个石油矿里,发现过一只沉睡了二百万年的青蛙,挖出来以后居然活了两天。
几十年前,在法国南部,为了疏浚一条流入地中海的运河,人们把整条运河的水放干了。这时,在干枯了的运河河底,居然长出了大量的海荞麦。然而,在法国南部,是不种这种庄稼的。这些海荞麦是从哪儿来的呢?人们进行了考证,才发现原来在几百年前,有一条外国的船沉没在这里。船里装着海荞麦的种子。这些种子被河泥遮盖起来,在河底“休眠”了几百年。当运河放干以后,它们就呼吸到新鲜的空气,苏醒过来了。
1952年,在辽宁新金泡子屯村附近的泥炭层里,发现一些古代的莲子。中国科学院考古研究所测定,这些古莲子大约已有840~1000年的历史。这些古莲子能够复活、发芽吗?他们用锉刀把古莲子的尖头小心地锉开,再用清水不时喷淋,结果古代莲子居然萌芽了!不久,古莲开出了鲜艳的荷花。
更有趣的是,1973年12月,美国科学考察队在南极进行考察。他们用钻探机钻探,从128米深的地下取出岩石样品,发现样品中有一种特殊的细菌。他们把这种细菌进行培养,居然也复活了。起初,他们以为,也许是钻探机带进来的。又反复试了几次,仍发现有这种细菌,而这种细菌是现代所役有的。据考证,这些细菌在那冰冻的地下大约已经呆了一万多年。