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第7章 地球真的是圆的吗?(7)

由于各地都有不同的地壳运动特点,有些地区植物遗体的堆积速度和地壳的下降速度大体一致,保持均衡,很可能形成较厚的煤层;有些地方地壳沉降速度变化非常大,许多薄的煤层可能会在这里形成。

煤形成之后,在漫漫地质年代中,还不断地经受着各种变化和变动。原来水平的煤层可能会因地壳的构造运动而引致断裂和褶皱,有一些煤层被掩藏到地下更深的地方去了,因此至今还在地下沉睡没有被人们发现;而另一些煤层在一些比较浅的地方埋藏着,而且经过后来的侵蚀、风化的作用而露出地表,根据这些露在地表的“煤苗子”,我们找起煤矿来就会相当容易。目前许多埋藏在地下较深的煤田伴着人们对于煤的形成规律的进一步掌握以及矿勘探与开采技术的改进,而不断地被发现、开采及利用。

生命来源之谜

今天,在我们人类居住和繁衍生息的地球上到处都有生命现象。但是,生命现象却不是从来就有的。地球的年龄约为45亿年,地球生命出现的时间可以追溯到0亿年前,如今,科学家们从多方面提出了地球生命起源的线索,但问题的答案依然是扑朔迷离。

自然发生说是19世纪前广泛流行的理论,这种学说认为,生命是从无生命物质自然发生的。比如,我国古代认为的“腐草化为萤”(即萤火虫是从腐草堆中产生的)等。在西方,亚里士多德(公元前84年一公元前22年)就是一个自然发生论者。他还通过“实验”证明,将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中,静置于暗处,21天后就会产生老鼠,并且让他惊讶的是,这种“自然”发生的老鼠竞和常见的老鼠完全相同。18世纪时,意大利生物学家斯巴兰让尼(1729年—1799年)发现,将肉汤置于烧瓶中加热,沸腾后让其冷却,如果将烧瓶开口放置,肉汤中很快就繁殖出许多微生物;但是如果在瓶口加上一个棉塞,再进行同样的实验,肉汤中就没有微生物繁殖。斯巴兰让尼认为,肉汤中的小生物来自空气,而不是自然发生的。斯巴兰让尼的实验为科学家们进一步否定“自然发生论”奠定了坚实的基础。1860年,法国微生物学家巴斯德设计了一个简单但令人信服的实验,彻底否定了自然发生说。

关于地球生命起源的理论处于百家争鸣的状态,其中的几种理论甚至怀疑生命是否是在地球上诞生的,它们认为生命的种子可能是从遥远的太空而来,或者是夹杂在坠落到地球的陨石或者彗星的内核里,在地球上繁衍开花。有些理论甚至认为地球上的生命先后出现和毁灭过多次,经历了反复的起伏轮回,真是众说纷纭。美国桑塔克鲁兹的加州大学的生化学家大卫?迪莫说认为地球上的生命可能有多种起源,我们通常也认为生物起源是多样的,如果是这样的话,生命就不会因为一次大的外界影响(例如小行星撞击)而毁灭殆尽。大多数科学家都支持在原始生命形成的初期,RNA(核糖核酸)在生命当中扮演了极其重要的角色。根据这种“RNA世界”的假设理论,RNA曾经是原始生命中的关键性大分子,直到它的地位后来被DNA和蛋白质所取代,因为DNA和蛋白质可以比RNA更高效地工作。

原始地球大气是有机分子的诞生地,在这之后才产生了生命。首先我们需要了解的一个问题是:有机分子为什么会取得如此辉煌的胜利?这主要是因为有机分子的原子组合较牢固。然而这些原子很难自行组合,要选出一种含碳原子的、相互密合和有序的多原子结构比造出诸如硅一氧结构之类的东西要困难得多。但是,这种基于碳原子的结构一旦造出,它所具有的独特的复杂性就会无限期地保持下去,最终导致了生命系统的诞生。195年,美国科学家斯坦利?米勒模拟原始地球大气。将氨、甲烷、氢和水蒸气混合在一起,然后对这些混合气体进行放电,获得了氨基酸。米勒的实验结论似乎表明,地球上的生命完全是因地球自身及其周围环境的化学变化而生成,是化学变化引起生物进化,从而形成最为复杂的生命。

关于地球生命的起源,第二种说法就是火山孕育了生命。当地球还是原始状态的时候,那时火山活动非常频繁。美国霍普金斯大学的地质古生物学家斯坦利在1985年提出,在太古代就存在着深海火山。深海火山的地质条件类似于现代深海洋中脊,生命化学合成的一系列反应就在那里发生的,有机分子也在那里形成,最后原始生命就在那里诞生。20世纪70年代,科学家们对深海洋中脊火山喷口的研究表明,海水通过深海火山口与炽热岩浆直接连通,深海火山口附近存在巨大的温度和化学的变化,可能形成多种溶解物。这些物质在高温下化合形成氨基酸。继而硫和其他复杂化合物形成多肽、核苷酸链,形成类似细胞体的合成物,生命也就由此慢慢进化开来。

关于地球生命的起源,第三种说法就是生命起源于天外。难道是宇宙中飞翔的物质落入地球后,才诞生的生命?其实,这一说法是美国国家航空航天局的凯文?扎乎勒和戴德?吉林斯扑在1990年提出的。它们研究认为白垩纪——第三纪界线附近地层的有机尘埃,是由于一颗或几颗彗星掠过地球时留下的氨基酸形成的。在地球形成早期,彗星也能以这种方式将有机物质像下小雨一样洒落在地球上,这就是地球上的生命之源。另外,落到地面的流星体也为研究太阳系的起源和演化、生命起源提供了宝贵的线索。陨石分为两类:球粒陨石和非球粒陨石,而球粒陨石对生命起源有较重要的意义,它们只可能来自宇宙,不仅含有氨基酸,还有烃类、乙醇和其他可能形成保护原始细胞膜的脂肪族化合物。此外,康乃尔大学的希巴指出,陨石撞击产生的热和冲击波可以在原始大气中激起合成有机化合物的化学反应。

地球到底能养活多少人

生态学家指出,人类主要靠吃植物为生,虽然也吃肉类,但被吃的动物是靠吃植物生存的,所以人类实际卜是在间接地吃着植物。一个人每天需从植物那里获得2200大卡的能量才能维持正常的生存,一年约需8×10大卡。估计全球植物每年生产的能量约为660×1015大卡,这样算下来,地球能养活8000亿人口。

你也许会说:“现在的世界人口是50多亿,距离8000亿还远着呢,人们何必为人口的增加而忧心忡忡呢?”

可是,专家们又指出,地球上的植物不可能全部变为食物供人类利用,有不少植物是根本无法利用的,有的则要供养其他动物,剩下能为人类享用的那部分能量实际上只占植物总生产量的1%。因此,地球上最多养活的人口不是8000亿,而仅仅是80亿!

联合国在不久前的一项报告中说,世界人口在21世纪末之前是不会稳定下来的,到那时,世界总人口将达到大约102亿,即为现在人口总数的两倍,这已大大超过了地球能容纳的人口数。一些学者预计,如果今后人口每年按2%的比例增长。以地球陆地面积为1.5亿平方千米计,大约在2500年,每平方米土地上就有一个人。而到2800年的时候,地球上的人口密度,将如同拥挤的公共汽车上那样密集!地球能养活的人口数量是有限的,人口只能稳定在地球这个特定的自然环境许可的条件下生存,不能想生多少就生多少。人口太多,超过了地球的负荷能力,灾难就要降临到人类自己头上。

地球恐龙有可能进化为人吗

有人说:地球卜生命的存在,依赖于地磁场形成的保护层。这样,宇宙中各种宇宙射线即使有穿透岩层的能量,也却步在磁场之外。正是在这个保护层下,生物衍生繁殖,人类安然无恙。

正是因为在磁环境下孕育着生命,所以生物与人类有着奇特的感应和适应能力。一些小动物有着特殊的生物罗盘,比如鸽子可以根据地磁的方向远距离送信,候鸟可以根据对地磁的感应而长途迁徙,海豚可以在充满暗礁的险滩上准确地导航。原来这些动物的器官和组织中,都有着磁铁细粒,因此,它们都有着磁性细胞。正是这些磁性细胞,使它们自身具备生物罗盘而永不迷向。

作为高级生命的人类来说,生物罗盘的作用已退化了,只有少数有特异功能的人可能还保留这种特点。但是,人与磁仍然有着密切的关系。我们知道,电与磁是难以分开的,电流能产生磁场,磁场能感应电流。在人体内,由于生命活动必然产生生物电流,如心电流、脑电流等。这些生物电流必然产生生物磁场,由心磁图和脑磁图观测到:心磁场大约是10.6高斯~10.7高斯,脑磁场大约是10.8高斯~10.9高斯,尽管生物磁场比起地磁场来是很小,但是研究生物磁场对于了解脑的思维、生命的活动却有着重要的意义。

据说,人的心理状态、喜怒哀乐的精神因素,会直接影响心磁场的强度,而脑的思维情况也由脑子不同部位的磁信号反映出来。因此,可以用人工电磁信号去取代紊乱的电磁信号,从而达到治病的目的。

提到治病,磁的应用可以说是全方位的。像上面所说,电磁信号可以诊断和治疗疾病。另外,还可用药物或针疗等办法,比如中医常用磁石作为一种镇静药。还有现在流行的磁化杯和磁化水,也成为了一种保健物品。

更为奇怪的是,磁性的研究可以使人类恢复再生功能成为可能。原始动物如蜥蜴断了腿或尾巴以后能重新长上,螃蟹掉了螯钳以后还能长出更粗的螯钳,但是高等动物就不行。通过实践证明,在适当的电磁场下能加速断骨的愈合,在脉冲电磁场的刺激下,家鼠可以使断肢再生。因此对磁疗的研究,在不远的将来可以使人类器官再生。这样,人的生命对于我们来说并不是只有一次了,每个人都可以有两次生命。这该是多大的福音呀!

当然,在零磁环境下人类会受什么影响,在宇宙航行或在其他星球居住时,新的磁环境会对寿命有什么影响,这些都是未来的课题。

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