带着蓝藻去火星
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来源:《百科探秘·海底世界》2019年第12期
        科学家曾做过预测,地球上的能源仅能维持人类生存300~500年,之后将进入能源匮乏时代。英国著名物理学家霍金生前也曾对全人类发出忠告:
        “人类如果想繁衍下去,就必须移民火星或其他星球。”霍金之所以特别指出移民火星,是因为从现有科学技术的发展情况来看,火星是人类最有希望移民的星球。
        首先,火星与地球之间的距离很近。美国航空航天局发射的火星探测器“洞察”号只用了不到7个月就顺利抵达火星。其次,火星与地球在某些方面相似——它们不仅表面都是坚固的岩石,还都被大气层包裹着。坚固的岩石表面可以供人类居住,而大气层相当于一层防弹衣,能保护人类不受陨石和宇宙射线的伤害。
        当然,除了好消息,也有坏消息。火星大气中的氧气含量只有0.15%,二氧化碳含量则高
达95.32%。很显然,人类无法在如此低氧的环境中生存。为了实现移民火星的愿望,美国航空航天局已经制订了一项新计划,即通过微生物来吸收二氧化碳并释放氧气,进而改变火星的大气组成成分,使其能满足人类及其他地球生物的生存需要。这种被科学家委以重任的微生物就是大名鼎鼎的——不,臭名昭著的蓝藻。
        这些年来,蓝藻罪行累累,可谓罄竹难书。我们时常能从新闻报道中看到它的劣跡:“2007年5月29日,无锡太湖蓝藻大规模暴发,引发市区供水危机。”“2010年11月29日,云南昆明滇池蓝藻大量繁殖,造成严重污染。”“2016年,美国犹他州犹他湖暴发蓝藻,导致100多人中毒。”“2018年6月,太湖蓝藻再次暴发。人们发问,为何十年治理仍无法遏制太湖蓝藻暴发?”
        蓝藻不仅会在淡水中肆虐,还会在海洋中肆虐。它会“勾搭”甲藻、硅藻等其他藻类,造成赤潮灾害。赤潮会导致鱼虾贝类等因缺氧而死,进而威胁到现代渔业的健康发展。
        由于蓝藻总是扮演不光彩的角,人们往往谈蓝藻变,恨不得这家伙从地球上消失。但很少有人知道,给现代人带来诸多麻烦的蓝藻,其实是地球演化中最大的功臣。可以说,没有蓝藻就没有这颗人类赖以生存的蓝星球。
        早期的地球不仅经常受到小行星的撞击,自身的熔岩活动也非常剧烈。那时地球的大气主要由二氧化碳、二氧化硫、氨气、甲烷、氧气和氮气等组成。这一时期大气中虽然也存在氧气,但是含量极少。这些氧气是由二氧化碳通过电离分解产生的。
        大约在35亿~33亿年前,地球上出现了蓝藻。蓝藻是通称,代表一类光合放氧微生物。它们以二氧化碳和水为食,“捕捉”太阳光,制造出氧气和有机物。这一过程就是大家很熟悉的光合作用。这一时期,地球上还出现了产甲烷菌。这是一类厌氧微生物,以金属镍为食,能制造甲烷。
        科学家研究发现,如果大气中的甲烷浓度超过40%,那么甲烷就会与氧气发生反应,生
成其他的物质。30多亿年前,蓝藻和产甲烷菌共同生活在地球上。蓝藻和产甲烷菌的关系颇有点儿“既生瑜何生亮”的感觉。由于蓝藻的数量远没有产甲烷菌那么多,蓝藻虽然已经很努力地工作,但制造的氧气还是不够用。在长达10亿年的漫长时光里,蓝藻都在为产甲烷菌“打白工”。氧气“一出生”就被甲烷消耗掉,根本无法提高大气中的氧气含量。
        大约在25亿年前,这一情况才有所改变。当时地壳降温,可供食用的镍含量急剧减少,产甲烷菌的数量也随之减少。没有了甲烷这“捣蛋鬼”搞破坏,氧气长期供不应求的情况终于得以改善,地球大气中的氧气含量大幅提升。
        之后的漫长岁月里,地球大气中的氧气含量经历了从低到高又到低的过程,最高时曾达到近40%。经过了这一系列的变化后,地球大气中的氧气含量稳定在了21%左右。这也是人类诞生并赖以生存的数值。
        蓝藻之所以能制造氧气从而改造地球的大气环境,是因为它能在体内进行光合作用。那么,为什么蓝藻能进行光合作用,与它同期存在的产甲烷菌却不能呢?答案是蓝藻体内藏着一种神秘物质。这种神秘物质也广泛存在于地球上的绿植物体内。
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