问题

地球上有哪些超出常人想象的自然现象?

回答
地球上隐藏着许多超越常人想象的自然奇观,它们以其壮丽、神秘或令人费解的方式挑战着我们的认知。以下是一些最为突出的例子,我会尽可能详细地描述它们:

1. 光现象(Atmospheric Optics):超越天空的画布

光现象并非我们日常见到的彩虹,而是更复杂、更精妙的光在大气层中的折射、反射、衍射和散射的结果。

冰晕(Halos): 当阳光或月光穿过高层大气中的六角形冰晶时,会发生折射,形成各种形态的光环。最常见的是在太阳周围形成22度晕(最内侧、最明显的环),有时还能看到22度幻日(在22度晕两侧出现的亮斑)、46度晕(更外侧的环)、切线晕(在晕上方的弧线)甚至环天顶弧(倒挂的彩虹)。它们宛如天空中的“光耳环”或“光眼睛”,是冰晶形状和角度的精确产物。

幻日(Parhelia / Sundogs): 就像前面提到的,幻日是22度晕的一部分,当阳光穿过特定取向的冰晶时,会在太阳两侧形成明亮的彩色光点,仿佛太阳有了“伙伴”。它们常常呈现出彩虹般的颜色,但色彩顺序可能与彩虹相反。

霓(Parhelic Circle): 当冰晶晶体排列方向高度一致时,可以形成穿过太阳和幻日的光带,被称为霓。这是更加罕见且壮观的现象,仿佛在太阳周围形成一个完整的“光环带”。

日柱(Sun Pillars): 在日出或日落时,当阳光照射到低空悬浮的扁平冰晶时,会在太阳上方或下方形成垂直的光柱,如同天空中垂下的“光柱”。这种现象需要冰晶在空中以几乎水平的方式稳定悬浮,才能形成清晰的光柱。

丁达尔效应(Tyndall Effect)与蓝闪(Green Flash): 丁达尔效应是指光线穿过悬浮微粒时发生的散射现象,例如阳光穿过雾气形成的“丁达尔光柱”。而蓝闪则是一种短暂的光学现象,在日出或日落时,由于大气层对不同颜色光的折射率差异,当太阳刚刚升起或即将落下时,其最上缘可能会闪烁短暂的绿色光芒。这需要非常清晰、无杂质的大气和恰当的观察角度。

2. 地质现象:地球的脉搏与呼吸

地球内部蕴藏着巨大的能量,这些能量以各种地质现象的形式释放出来,塑造着地表,有时也令人类感到渺小。

间歇泉(Geysers): 并非所有泉水都会稳定流淌,间歇泉是一种地热现象,当地下水被地热加热到沸点以上,但由于上方的水压而无法立即沸腾时,会积聚巨大的压力。当压力超过水的承载能力时,就会爆发式地喷涌而出,形成壮观的水柱和蒸汽。最著名的如美国的黄石国家公园中的老忠实间歇泉,其喷发周期相对规律。

沸腾河(Boiling River): 在地热活动频繁的地区,例如秘鲁的亚马逊雨林深处,存在着真正的“沸腾河”。河水由于地下热源的直接加热,温度可以高达沸点,甚至可以煮熟掉入其中的生物。这条河并非普遍可见,其存在依赖于特殊的地理环境。

冰火山(Cryovolcanoes / Ice Volcanoes): 在一些冰冷的世界(如土卫二恩克拉多斯、冥王星),我们能观察到“冰火山”。它们喷发出的不是熔岩,而是水、氨、甲烷等挥发性物质的混合物,这些物质在到达地表后迅速冻结,形成冰的结构。地球上也曾有过类似的现象,例如早期的冰川时期。

盐滩(Salt Flats): 广阔无垠的盐滩,如玻利维亚的乌尤尼盐沼,是由古老的湖泊干涸后留下的厚厚盐层形成的。在雨季,盐层被薄薄一层水覆盖,反射天空,形成令人惊叹的“天空之镜”,仿佛走在云端。在旱季,则展现出六边形或多边形的盐晶网格,如同一张巨大的白色网。

3. 生物发光现象:黑暗中的精灵

生物发光是生物体通过化学反应产生光芒的现象,在深海和夜晚的陆地环境中尤为常见。

深海生物发光: 深海是生物发光的天堂。为了在漆黑的环境中捕食、交流、防御或吸引配偶,许多深海生物演化出了发光器官,它们发出的光芒形态各异,颜色也多种多样,如发出蓝色、绿色甚至红色的光。这如同科幻电影中的场景,充满了未知的生命奇迹。

荧光海(Bioluminescent Bays): 在一些海湾地区,大量的荧光细菌或浮游生物在受到扰动时会发出蓝绿色的光芒。在夜晚,划过水面或搅动海水,就会出现如同星辰般闪烁的荧光,如同置身于一个梦幻般的世界。例如波多黎各的莫斯奎托湾。

荧光蘑菇(Bioluminescent Fungi): 一些种类的蘑菇在黑暗中会发出微弱的绿色或黄绿色光芒,这可能是为了吸引昆虫来帮助传播孢子。在茂密的森林夜晚,这些蘑菇如同散落在地面的幽灵之光。

萤火虫(Fireflies): 最为人们熟知的生物发光现象,萤火虫通过腹部发出的闪烁光芒来交流和繁殖。成千上万的萤火虫同时闪烁,能够营造出一种令人陶醉的视觉盛宴,如同大自然的“时钟”。

4. 天气与气候现象:大自然的怒吼与温柔

除了我们熟知的风雨雷电,还有一些天气现象具有超乎寻常的壮丽或神秘感。

超级单体风暴(Supercell Thunderstorms): 这是最强大、最危险的雷暴类型,能够产生世界上最强的风力、最深的积雨云和最致命的龙卷风。它们在雷达图像上呈现出独特的“钩子回波”形态,并且能够持续存在数小时,不断发展和移动,如同巨大的、缓慢移动的旋转引擎。

龙卷风(Tornadoes): 龙卷风是一种剧烈的大气涡旋,当冷空气和暖空气相遇时,在特定的条件下形成。它们通常从浓厚的积雨云底部伸出,旋转着接触地面,能够卷起并摧毁一切阻碍。其巨大的破坏力和难以预测的路径,使其成为自然界最令人敬畏的力量之一。

荚状云(Lenticular Clouds): 这种云形似透镜或飞碟,通常出现在高山上,由空气流经山脉时形成的湿气凝结而成。它们静止不动地悬浮在空中,即使周围的云层都在快速移动,也显得异常稳定和奇特,仿佛是来自另一个世界的“天空岛屿”。

极光(Aurora Borealis / Aurora Australis): 当太阳风中的带电粒子进入地球磁场时,与大气中的气体分子发生碰撞,激发出各种颜色的光芒。极光通常出现在极地地区,它们在夜空中舞动,色彩斑斓,如同流动的彩带或神秘的幕布,是宇宙粒子与地球大气交织的壮丽画卷。

5. 其他难以置信的现象:地球的隐藏宝藏

声振石或跳舞的石头(Singing Rocks / Dancing Stones): 在某些特殊的地质构造或沙丘中,当风吹过或沙子滑动时,会发出类似歌唱或嗡嗡的声音,甚至发出音乐般的旋律。这种声音的产生机制与沙粒的摩擦、共振和粒径有关。

会呼吸的洞穴(Breathing Caves): 一些洞穴会随着潮汐或气压变化而产生周期性的气体进出,仿佛在“呼吸”。当潮水涌入洞穴时,空气被压缩并从洞口排出;当潮水退去时,洞穴内的空气会重新被吸入。有些洞穴的这种“呼吸”效应非常显著,能够产生巨大的气流。

磁异常区域(Magnetic Anomaly Zones): 地球的磁场并非均匀分布,在某些区域存在着强度异常的磁场。这些区域可能导致指南针失效,或者影响导航系统。其成因可能与地壳中富含磁性矿物的岩石有关。

这些仅仅是地球上超出常人想象的自然现象的冰山一角。每一次深入了解,都会让我们对这个星球的复杂性、美丽和力量更加敬畏。它们提醒我们,大自然是无穷无尽的创造者,永远有新的惊喜等待我们去发现和理解。

网友意见

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辛苦收集的东西终于有用武之地了!永恒雷暴,死亡冰柱,海底瀑布……下面这堆奇观真的是有生之年见到死而无憾系列。

之前在一个类似问题下面回答过,整理下放到这边(图片来源网络,侵删)


1.永恒雷暴

在委内瑞拉的卡塔通博河河口——马拉开波湖,有着地球上最大,持续时间最长的闪电。

该处一年中有260天都是雷暴,每天10小时,每小时280次闪电,每年产生120万次闪电。

闪电在夜空中的形成的电弧极为震撼,其长度可达5千米,强度高达40万安培,因此,这里又被称为闪电风暴湖。

其雷暴水平之强,远在400公里外就能看到,因此,在过去的数百年间,不少在当地航行的船只,会将其视为指导方向的“灯塔”。


2.死亡冰柱

死亡冰柱是地球南北极海域内发生的一种自然现象,其成因为温度过低,海水中盐分被析出,海水结冰并呈柱状向海底蔓延,所到之处生物均被冻死。简单的说就是:冷的海都被冻住了!

死亡冰柱极为罕见,第一次被人类发现是在上世纪60年代,但是限于摄影器材和技术,并没有记录当时情况的影像资料流传下来,直到2013年,BBC才首次记录下死亡冰柱形成的全过程。

下面这张GIF不知道能不能看。。。


3.地狱之门

1971年前苏联曾发现一个巨大的天然气洞穴,为了防止意外,当年的勘探者们点燃了它,从洞内冒出的火焰燃烧了整整50年,直到今天还没有熄灭。

2013年,世界著名冒险家乔治·康罗尼斯曾冒着1000摄氏度的高温进入洞穴内,下降30,.48米,并拍摄照片向世人展示其全貌。


4.海底瀑布

海底瀑布位于印度洋毛里求斯海岛不远处,深藏于海平面以下,肉眼几乎难以看到。其巨大落差可达3500米,比世界最大瀑布安赫尔瀑布还要高4倍,是真正的水下奇观。

在这里,每秒有50亿升的海水从峭壁上倾泻而下,相当于在一秒内将25条亚马逊河倒入海洋,形成了宽约200米的瀑布,当年科学家曾在这里沉入水流计测量,显然,水流计被庞大的水量冲坏了,但也正是因此,人们才发现了这条海底瀑布的存在。


5.蓝色熔岩

位于印度尼西亚的伊珍火山,它喷发的熔岩全部都是蓝色的!想象一下高达5米的火焰在夜空中闪烁诡异蓝光的场景,简直炫酷到爆。

火山喷出的气体中含有大量硫磺,而在高压下硫磺与空气引燃,产生的火焰就是蓝色的,正因如此,伊珍火山才会喷出蓝色的熔岩。


6.飞碟云

飞碟云学名荚状云,经常在湿润空气经过山脉上空时出现,因为其状如飞碟,经常被误会为外星人来访地球。

荚状云非常罕见,它们通常只形成于7000米以上的高空中,同时山脉又是不可或缺的因素,而地球上,有这种高度的山脉可谓是屈指可数。2015年,英国上空曾出现过荚状云。


7.火星潮

火星潮就是荧光海滩,是海水中的发光微生物被冲上海滩而造成的一种现象,常见的荧光海滩包括绿色和蓝色,产生荧光的多为发光微生物,受到海浪拍击便会发光。

它的形成是由于一种生物发光现象,多为甲藻类生物——夜光藻形成,其尺寸微小,肉眼很难察觉。夜光藻还有一个很浪漫的别称——蓝眼泪,它们收到惊扰时会发出很亮的蓝光来吸引鱼类等高级捕食者,从而驱逐它们的直接捕食者。


8.日柱

日柱现象,是当天气很冷而太阳正好升起或落下时,落下的冰晶会反射阳光并产生一道罕见的光柱,一般只持续1分钟左右。

有点难懂?人话就是空气中的冰晶反射阳光,形成的光柱,就是日柱。

其形成过程如下:

当冰从高层的云落下时,有时会形成平板,形状就像是一些冰晶。(实际上就是在天上冻出来一个镜子)

空气阻力使得这些冰晶在落到地面时,几乎是水平的(镜子掉到了地上)。

被冰晶反射的阳光因此几乎完全是垂直的,因此产生日柱效应(地上的镜子反射阳光形成日志)。

这种现象一般发生在零下二十摄氏度左右(温度不够没法冻出来镜子啊)。


9.深海蓝洞

蓝洞就是海中湖,在某些静谧的近海洋面上,有时会突然出现一块深蓝色的圆形水域,从高空望去,宛如大海睁开了眼睛,从深不可测的海底静静的观察着人类,幽暗,神秘,深邃且诡异,而这“海洋之眼”,就是蓝洞。

地球上存在数十个蓝洞,其中最著名的莫过于洪都拉斯蓝洞,它是世界十大地质奇迹之一,深约137m,洞内不但生有钟乳石群,还有鲨群在此栖息,让这个神秘幽深的海底洞穴显的格外恐怖,但正因如此,此处成为了世界最负盛名的潜水圣地之一。

10.流冰大回旋

就是冰漩涡,日本北海道出现过直径达30公里的巨大流冰漩涡,需要通过飞机或是卫星航拍才能够看清全貌。其是由于万千小碎冰的随着海流漩涡漂移所形成的,是相当罕见的一个场景。


11.火山闪电

火山爆发是地球最重大的自然灾害之一,顾名思义是是一种由火山喷发引发的闪电现象,此类闪电大约只有一米长,持续时间数毫秒,经常是一闪即逝,直到近十几年,人类才借助仪器确认了它的存在。

“在我们身后是令人恐惧的乌云,被纠缠翻滚的闪电撕裂,显露出巨大的火焰形象”这是公元79年毁灭了庞贝古城的维苏威火山爆发记录,是人们找到的最早的关于火山闪电的记载。

近几年人们观测到的火山闪电包括2008年的智利紫藤火山爆发,2011年的冰岛火山爆发和日本火山爆发,摄影师通过长曝光的方式记录这华美一瞬,实际上是不可能在一瞬间出现如此多闪电的。


12.死亡冥河

在非洲坦桑尼亚北部,存在着一个地方,其周围遍布动物雕像,细节清晰,栩栩如生,宛如失去灵魂的行尸走肉,它就是现实世界中最接近冥河的湖泊:纳特龙湖。湖水温度可达60度,PH高达9.5-10,任何生物都无法在这种强腐蚀性的水中生存,而湖边的动物雕像,全部是被湖水钙化后的天然动物石像。

不过这地方火烈鸟贼多,每年有超过300万只的火烈鸟在这里筑巢,交配,成长,不知道它们是怎么生存的。。。

照片是摄影师摆拍的,真实情况是下面这张


13.羚羊峡谷

羚羊峡谷位于美国亚桑利州北方,是十大地质奇迹之一,其在地形上分为两个部分:上羚羊峡谷和下羚羊峡谷,这种奇特的地形使此处的光线魅丽奇异,谷底某些部分甚至只有在正午时分,才能受到阳光的照射。

峡谷过去是叉角羚羊的栖息地,常有羚羊在谷中漫步,因此而得名“羚羊峡谷”,此处还是印第安人保护区,直到今天,一些老一辈的纳瓦荷族人还在此静思,以此来完成与大地之灵的沟通。


14.火瀑布

火瀑布(Horsetail Fall),是指在落日余晖的映照下,2000英尺(约609米)高的瀑布闪着橘红色的光芒,如同火山岩浆沿着山崖喷泻而下,这就是最著名的自然奇观之一"火瀑"。

它是特定角度的阳光照射在瀑布上形成的光学效果,这一景观只在每年二月末的两个星期内有一定几率可以看见。

火瀑布的照片极为难得,许多摄影师经常花好几年才能得到一张图片。

其高难度的拍摄原因有二:

1.瀑布的形成。瀑布以酋长岩上的雪山融水为源,而酋长岩上的雪一般在每年一月融化。到二月底的时候,瀑布很可能已经水尽瀑亡了。

2.太阳的角度。阳光必须完全覆盖在瀑布上,这个角度的太阳只在二月出现,然而不幸的是,这恰好也是约塞米蒂国家公园天气最无常的月份,但凡天上有云,“火瀑布”就变成“水瀑布”了。

马上过年了刚回家,有时间在更

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地球之大,自然之奇真的难以想象,几年里搜集了无数的自然奇观人文奇观,鲁珀特之泪,火山闪电,死亡冥湖,巨人之路,血瀑布,火瀑布,冰烟筒,石浪,日晕啥的,,,

有时真的无比庆幸自己作为一个人降生在地球上,能有机会去了解这些东西,这辈子我一定会走遍地球,亲眼去看看这些大自然缔造的奇迹。

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【高能预警,只适合战斗人员进入!】

硬核大自然,不定期更新中~

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↑ 名为“章鱼鬼笔”的菌类,像科幻片中的怪物卵。



↑ 猫头鹰的巢。



↑ 雪崩时被树枝插死的驼鹿尸体。



↑ 缩头鱼虱通过寄生在鱼的舌头上吸食鱼的血液,直到鱼的舌头萎缩。然后将自己的尾部与已经萎缩的鱼舌连接起来代替鱼舌工作。



↑ “椰子蟹(一种寄居蟹)”找到了一个玩具娃娃头当壳。



↑ 黄蜂把巢筑在残破的娃娃上。



↑ 外形残酷的非洲“盔甲蟋蟀”,正在残食同类。



↑ 驯鹿的角正在褪皮。



↑ 自然褪下的鹿茸对驼鹿来说是不错的营养品。



↑ 红火蚁组成浮岛在水中自救。



↑ 齿鲸的牙。



↑ 石化的动物尸体。位於坦桑尼亚的纳特龙湖,水温高达60度,水质逼近强碱标准,动物接触后就会死亡,尸体会钙化成石雕一般。图为摄影师 Nick Brandt 用湖边捡到的石化动物尸体摆拍。



↑ 澳大利亚一户居民的窗前,一只蜘蛛正在捕食蛇。





↑澳大利亚新南威尔士州,一只巨大蜥蜴爬到居民家窗户上


↑ 在墨西哥,一条响尾蛇长到出奇的大。

↑ 这张照片是西澳大利亚州库努纳拉镇居民在一场暴雨后拍摄的,雨后是海蟾蜍的繁殖期,此时雄性遇到活动的物体都会上前“抱对”,这条橄榄蟒显然将会度过一个难熬的夜晚。



↑ 野兽袭击羊群,羊的脸被啃咬殆尽,虽然还活着但是生不如死,希望牧场主给它们一个痛快。

↑ 猎蝽(Assassin Beetle)杀死蚂蚁后会将尸体背在背上,以混入蚁穴,捕杀蚁后。


↑ 首尾相接的毛毛虫,正在赶往化蛹场地,队伍达到了惊人的长度。


↑ 介形虫(Ostracod),一种微小的发光甲壳动物,被捕食的时候会触发其防御机制,释放发光物质。所以就有了这样的奇观,这些小鱼(天竺鲷 Cardinalfish)仿佛拥有了魔法。


↑ 闪光鱼(Flashlight Fish)这种鱼类就像是未来世界的人造动物,科幻感十足。它们眼睛下方的“大灯”实际上含有产生明亮蓝光的发光细菌。 ​​​​ ​​​​


↑ 小斑鬣狗是从妈妈的丁丁里生出来的,这可能是动物世界最痛苦的生产,难产导致大小不保的概率极高。斑鬣狗雌性和雄性都长着“丁丁”,雌性的丁丁实际是音蒂,但里面是音道。也就是说,斑鬣狗在交配时,雄性必须把丁丁插入雌性的丁丁里。这是一项绝对细致的工作,理论上雌性斑鬣狗永远不会被强奸。

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1.冰岛 Strokkur 火山喷发前的间歇泉(间歇泉:geysers)

虽然喷泉喷涌的时候很是迷人,但是却很少有人会注意到在它喷涌出来前奇特的景象。水在喷发前聚集成一个大水泡,形成一幅非常非常罕见和怪异的景象。

2.上帝的调色盘--加拿大 斑点湖(Spotted Lake)

靠近奥索尤斯(在卑诗省)、不列颠哥伦比亚的湖里的水蒸发了之后,剩下来的矿物像睡莲叶子一样的形状出现,让整个湖看起来像外星一样。不同时期圆圆有不同的颜色,因为湖里有很多种不同的矿物。故被誉为上帝的调色盘



3.蜘蛛网的领地

成千上万的蜘蛛移居到整个陆地然后留下大而错综复杂的蜘蛛网。一般只在蜘蛛逃离水灾的时候出现。




4.北极区域 雪烟囱

喷气孔实际就是让蒸汽从火山逃离到外面的通风口。在北极,只有蒸汽一离开这些通风口,它们就会结冰,最终在火山口周围形成了一坨雪烟囱。


5.中国 丹霞地貌

多彩的岩层是埋藏地下百万年的红砂石和矿石作用的结果。风雨把它们雕刻成岩石的形状,形成自然的柱、塔、沟、谷和瀑布的形状。


6.美国 墨西哥 黑脉金斑蝶(俗称“帝王蝶”)移民

帝王蝶本身的颜色是美丽的橘红色和黑色,但它们每年成群地迁徙,以绚丽的长列队形布满天空。当十月温度下降时,百万计蝴蝶穿越2500里从北美到墨西哥,栖息到树上,这是从冬天逃离的壮丽史诗~




7.冷冻甲烷气泡(Frozen Methane Bubbles)

死的有机物质下沉到水底部形成甲烷气泡,这对细菌是件很开心的事。当甲烷被困在冰冻的水当中时,它会产生像这样的景象。注意在气泡溢出的时候不要划火柴~




8.委内瑞拉 持续的暴风雨

在委内瑞拉的卡塔通博河的入海口,一个非常独特的一团暴风云漩涡(a very unique mass of storm cloud swirls),形成了被称为卡塔通博闪电的奇特景观。这样的暴风一年中会在160个夜晚中出现,每天10个小时,每小时280次。它会在大气中产生大量臭氧。


9.伯利兹 大蓝洞

冰河时代形成的水下洞穴,那时的海平面远比现在低,所以很多海底情景浮现出来。蓝洞曾被侵蚀,直到它被淹没。


10.日出和日落时的绿闪现象(Green Flash)

这个罕见而难忘的景象是只出现在太阳开始从地平面出现和快下降到地平面下的那几秒钟才出现的气象学现象。要形成它必须刚好来自太阳的光在大气层发生弯曲。


11.新西兰 球形石【咦?我能不能给它改叫QX石】

摩拉基岩石(摩拉基是新西兰一个村庄)是一种巨大的球状的岩石,是在Koekohe海滩上经过漫长的时间形成的。这个球是由海底的沉淀物,像沙子,慢慢变成坚硬的石头形成的。经过至少6000万年,海岸侵蚀把这个自然的杰作展现到人们面前。


12.头发冰【这个译名不太理想】

这些奇怪的冰摸起来软绵绵,而且正如名字显示的那样,看起来就像植物长出来的头发。这个奇异的景象是假单细胞杆菌(pseudomonas syringae)作用的结果。它拉高了植物内部的水的冰点,当水逃逸到更冷的空气中的时候,头发冰就形成了。

13.冰岛 蒸汽塔

噩梦般的地热 冰岛Hverir地热炕硫磺泉

哈维尔地区是地热活动非常活跃,以致幽灵一般的蒸汽和气体形成的塔在水沸腾的时候从水和泥中迸发出来。再加上北极光,简直就像外星。


14.冰洞

Ice caves are temporary structures that form at the edge of glaciers when flowing water melts a hole into glaciers. 【我的理解是:冰川流过的地方融化了,所以出现了个洞】这团严丝合缝的冰只有少量气泡,能吸收除了蓝色的所有的光,所以使它显现出独特的颜色。

15.埃塞俄比亚蓝火山

这样壮丽的颜色来自含硫气体的燃烧,这些气体在承受高温时从火山的裂缝中迸出来。

16.北极地区 珠母云

这样不可思议的云彩是极其罕见的,因为一般情况下,这个同温层会非常干燥以致云无法形成。但是极地的冬天,那里有足够的湿度,能在地面12英里上空形成这种绚丽的云彩。

17.智利 开花的沙漠

每隔几年,贫瘠的阿塔卡马沙漠【这是传说中地球最接近火星的地方哦】就会蔓延开片灿烂的花儿。当一场大雨降临后,深藏在沙中的休眠的花的鳞茎就会被唤醒,形成这样的景象。


18.纳米比亚 仙女圈(Fairy Circles)

仙女圈是赤裸土壤上的神奇的斑点,这只有在非洲草原才会出现。从安哥拉飞到南非你会看到数以千计这样的斑点,它们有的长达30尺。科学家相信有以植物为食的白蚁类生活在这些圈圈下面,所以才能让土壤保持潮湿。


19.丹麦 黑太阳

丹麦的春天,成群的超过百万的欧洲椋鸟聚集成一群在天空中形成一个庞大复杂的队形。这种景色只有在这群生物有惊人的社会组织和协调能力的时候才能形成。



20.超过10000年的冰川冰。像这样:

21.大漩涡(Maelstroms)

当互相冲突的潮汐流发生冲突的时候,就会形成大漩涡。威力最强的是挪威外的博多漩涡(Saltstraumen)。

22.吉普斯兰湖【澳大利亚附近】 这种幽灵般的光产生自生物发光(bioluminescence),这只发生在水中的微生物被干扰的情况。

23.光柱(Light Poles)

这种景象只有在极寒的天气(至少低于-20摄氏度)下,而且风速必须极快,还有大气中需要有大量细小冰晶的时候才会出现。所以你不能常常看到。


24.荚状云

这些云是固定的透镜状,有的时候会分层,在高纬度才会形成。当潮湿空气吹到山顶附近时变成这个样子。因为它们的形状,它们总是被解释成跟UFO有关。

25.极光Aurora


以上,from 豆瓣 , by Aretlas 2014-06-29。

大自然从来不乏如此奇妙壮观的景观,而我觉得最超自然的就是我们自己,作为万物之灵的人类。几亿年来,我们从最简单的单细胞生物一路走来,经过一次次基因选择,我们选择站起来,我们烧起火把,放弃茹毛饮血,我们拿起工具,我们建造城池,我们建立秩序,我们建立道德准则,我们不能飞高,不能游远,我们不是最大的,我们不是最壮的,我们看起来如此脆弱,却站在了食物链的顶端,深刻地改变着这个世界。

粘贴图片,搞了好久,给个赞呗(*/ω\*)

Ps:如果你喜欢制服诱惑,这个答案分享给你,喵~

zhihu.com/question/4167

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泻药。

我就从地质的角度说几个吧。地球是个神奇的星球,神奇的事太多了·

(7/2/2017傍晚更新到第四部分:火球、冰球与水球)


1.南极冰下湖泊

对于地球科学而言,这项发现意义重大!


上世纪末,俄罗斯和英国科学家在南极沃斯托克考察站附近的冰下发现了地球上最大的冰下湖——东方湖,面积达14000平方千米,被封存在冰盖之下约 4000米处,与世隔绝至少1500万年。科学家说,这是一个超大的净水系统,预计有多达5400立方千米的“原始水”,其纯净度是经过两次蒸馏处理的水的两倍,有可能是如今地球上最原始、最纯净的水体。科学家还估计,浑然天成的环境可能使这个冰下湖在千百万年中未曾发生变化,这意味着其中可能蕴育着独立进化的微生物。冰下湖_百度百科

东方湖位置(图自百度百科)

东方湖长约250公里,宽约50公里,面积与安大略湖相当,湖中至少有22个液态水腔;之后命名为沃斯托克湖,被一个深度为200米的山脊分成两个主要盆地,北面盆地深400米,南面盆地深800米;湖水平均温度-3℃。

俄罗斯对东方湖的钻探(但是毛子科技不行,污染了水体啊可惜)


其实,1973年,英国科学家就推断了南极冰盖下的湖泊存在,他们通过空中探测发现,在南极沃斯托克科考站以北的冰层下可能存在一个巨大的液态淡水湖,其顶部覆盖着厚厚的冰层,湖水寒冷,水压超大,并处于完全的黑暗中,是地球上罕见的极端环境。

1996年,俄罗斯科学家和英国科学家利用卫星发回的图像勾勒出东方湖的轮廓,最终确定了东方湖的存在。这是地球历史上最近的重大地理发现之一。

2012年2月5日,在对东方湖进行了多年的钻探后,俄罗斯科考队已经钻到了冰下3769米处,距离冰下湖面仅约50米。然而,在这3000多米深处,冰的结构已经发生变化,坚硬得如玻璃一般,这给钻孔作业带来重重困难,钻孔进展如蜗牛般缓慢,一天只能下钻约1.6米。日前,俄罗斯科学家宣布,他们钻透了3769.3米的南极冰层,到达了冰川下的沃斯托克湖表层。冰下湖_百度百科


“1999年,分析这些积冰中DNA的一些研究结果首次发表了,科学家们列出了沃斯托克湖的积冰冰芯中含有微生物的证据。但当时的钻头没有灭菌、东方站的工程师们在钻孔中倒入了60吨煤油防止结冰,所以根本无法排除外界环境的DNA污染;并且,那个时候DNA测序技术还很落后(人类基因组测序结果2001年才发表),物种基因库空空如也,难以进行对比分辨哪些才是沃斯托克湖的独有DNA。所以,当时的报告没有太大的说服力。2012年2月,他们终于首次钻到了水面,然而意外的是,巨大的压力使湖水喷涌而上了几百米,不可避免的混合了煤油,冻结之后被取出的冰芯含有千分之一的煤油。2013年,冰芯的分析结果发表了,研究小组发现了3507个基因序列,94%来自细菌、6%属于真核生物;报告的结论指出,沃斯托克湖中含有复杂的生物网络,包括细菌、真菌和原生生物,以及更为复杂的软体动物(注:这些分析来自于冰芯中含有的DNA,并不是说真的发现了这些生物的真实身体组织)。”(南极洲的冰下湖泊。

其实,我更希望俄罗斯人别动手。。。这群人不太靠谱,感觉分分钟就会毁了这么个珍惜的独立生态系统。。


随后,美帝也开始了对冰下湖泊的钻探研究!

美帝选取了没那么深的湖泊--惠兰思湖。

2013年1月,科研组钻透0.5英里冰层,触及冰下的惠兰斯湖。

这个湖泊几百万年内一直处在和外部世界隔绝的状态。

美国科学家获得这一重大发现。他们发现,微小生物用周围环境中天然的氨气和甲烷产生能量,维持生长。这是在南极冰盖深处发现生命的第一个直接证据,可能对在太阳系极端环境中发现生命具有重要意义。



这项研究的首席科学家同时又是美国蒙大拿州立大学教授的约翰-普利斯库说:“我们有能力明确证明南极洲不是一个死掉的世界。”


 这项新研究的参与者之一、美国田纳西大学的吉尔-米库基表示:“因为南极洲基本上是个微生物大陆,所以探索厚冰盖下的神秘世界可能帮我们了解生命在寒冷漆黑环境中活下来是如何进化的。我希望,我们的发现可以激发科学家为弄清楚极端微生物在地球和太阳系其他冰冷星球中所扮演怎样的功能角色而开展新研究。”


其实,美帝已经在南极冰下发现了200多个湖泊,《冰川学杂志》已经发表了成果,确定了位置。


图片上的点代表南极大冰原下方124个活湖的方位,橙色和红色标注的湖泊水量较多,绿色和蓝色标注的湖泊则水量较少,紫色区域代表不活跃湖泊方位活跃状态。


2006年,加利福尼亚州拉霍亚的斯克里普斯海洋学研究所地球物理学家海伦·弗里克,利用卫星数据第一次观测到处于活跃状态的冰川下湖泊。为了绘制南极大陆冰下湖泊分布图,弗里克需要从地下冰中区分出漂冰,激光技术自然成为完成这项任务的理想选择。弗里克利用冰云与地面高度的地球科学激光测高系统,测量激光脉冲从冰层反弹并折回卫星所需的时间,进而推断出冰层高度。在一段时间内重复进行这种测量便可揭示高度变化情况。图自百度百科南极冰层湖泊分布图_百度百科

这些湖泊里,有124个“活湖”!

南极洲东部高密度湖区内的湖泊大部分处于不活跃状态,并未对冰原变化产生太大影响。在最新观测到的124个“活湖”中,绝大多数位于沿海地区,也就是这个大型排水系统前端,它们对海平面变化的潜在影响应该是最大的。此次测量发现了相当多的冰川下湖泊,它们所处方位是最令人感兴趣的所在。测量结果显示,绝大多数处于活跃状态的冰川下湖泊均位于冰移动速度最快的区域,说明二者之间存在某种联系


论科研,我一直服NASA。

NASA的科学家日前在南极洲冰层钻井,并将视频摄像头潜入这一深度时,竟然意外地发现有一种类似虾的生物在游动。这种约7.6厘米长、通体呈橘红色的生物还好奇地停在了镜头前任由拍摄。此外,摄像头还从冰层中带出一只动物的触手,科学家们相信这来自于某种约30厘米长的水母。

NASA冰山科学家罗伯特·宾德沙德勒表示,他们在进行这项实验前原本认为在那种深度什么都不会有,但是当摄像头捕捉到“虾”的画面时,所有人都被震惊了。“它的外形就像那种你会喜欢放在盘子里的虾类。不过从技术上严格来说,那不是虾,而是一种片脚类动物,跟虾类的关系还挺远。”南极冰层深处发现“小虾”_科学探索_科技时代_新浪网

这段录像将引发科学家重新思考生命在恶劣环境中生存的极限能力。如果这种外形类似虾的片脚类动物能在冰面下183米的黑暗海水中存活,那么在其他人类原本已认定无法存在生命的地方是否也会有奇迹发生呢?


英国也展开了行动。

英国南极调查局、诺桑比亚大学等机构的科学家们凿开了冰盖,从位于93米深的霍奇逊湖(Lake Hodgson)湖底挖掘到了一些干净的沉积物样本,检测发现有微生物DNA反应,细菌主要是放线菌和变形菌,但只有大约77%的DNA序列能够与人类已知的物种相匹配。前所未见的生命形式,正潜伏南极湖泊下方。

通过识别样本中存在的磁场倒转事件以及其他分析技术佐证,判断沉积物大约形成于9.3万年以前(前后误差9000年)。同时在探钻深3.2公尺处的冰核时,也发现了微生物的DNA片段。这都将帮助研究人员了解地球上的生命起源,并重新思考其他行星环境——譬如在冰冷的木卫二(或是太阳系中另一处有大量的液态水的地方),环境对生命体的限制条件究竟有哪些。

注:嗜极生物(extremophile),或称为嗜极端菌,多属古菌,是非常难以理解的一群生命体。不管按我们人类(可归为嗜温好氧生物)的判断标准来看某些环境属于普通还是极端,对嗜极生物而言那都是寻常之地。譬如嗜热、嗜压、嗜酸(pH值小于等于3的环境)、嗜碱(pH值大于等于9)等种类,均顾名思义(谢谢几位知友)。南极冰下发现远古生命_科技频道_未来网


中国呢?

2016年,中国第32次南极考察队利用“雪鹰601”固定翼飞机展开飞行测线,在南极冰天雪地底部发现大量不结冰的湖泊。

我国目前貌似暂时没有钻探计划,只要还是初期研究。


意义:

南极冰下湖研究对于研究地球气候变化动态也具有重要的意义。南极洲以冰层和冰下水体的形式,拥有地球上约70%的淡水。大量淡水被困在冰层里,而气候变暖将加速冰层融化,让更多的水流入海洋,引起海平面上升。科学家认为,南极冰下湖可能隐藏着地球气候变化的记录,搞清楚南极冰下湖是否会发生变化,以及如何发生变化,是应对未来可能出现的全球海平面上升危机的关键。

南极洲不是人们想象中一片贫瘠的极地沙漠,在厚厚的冰层下,很可能隐藏着一个个生机盎然的“生命绿洲”。多年来,科学家一直在进行着这方面的探索。研究人员发现,在数千米深的冰下,一些比亚马孙河还要大的河流与一系列的“湖泊”连接在一起,在那里很可能生存着大量以矿物质为食的微生物。美国地球物理学家迈克尔·斯图丁戈说:“这是一个我们之前所不知道的全新的世界。在冰盖下面,我们将看到和地球表面类似的景观。”


沃斯托克湖的环境与木卫二非常相似。假若能在沃斯托克湖中发现生物的存在,或许能够为“木卫二冰层下的海洋是否存在生命”的争论提供有力证据。


人类到底是不是孤独的?

类似的环境我们也可以在太阳系中找到,比如木星的卫星木卫二和土星的卫星土卫二也被认为拥有极端的冰层环境,因此科学家也试图了解这些星球上是否存在微生物。前不久,科学家发现木卫二极区存在羽状物质的喷发,如果我们能派遣探测器飞掠,就可以获得冰层下方的环境参数,可以推测这里是否存在生命。2020年代中期,欧洲航天局和美国宇航局计划派遣探测器对其进行调查,进一步确定地外生命是否存在。

注:木卫二Europa (英语发音"yoo Roh puh"),在1610年被伽利略发现,是木星的第六颗已知卫星,是木星的第四大卫星,在伽利略发现的卫星中离木星第二近。木卫二比地球的卫星月球稍微小一点,直径达到3100公里,是太阳系天体系统中的第六大卫星和第十五大天体。哈勃望远镜的观察揭示出木卫二有一个含氧的稀薄大气(1e-11巴)。木卫二_星际探索_115社区_115,一生相伴

木卫二的主体构成与类地行星相似,即主要由硅酸盐岩石构成。它的表面由水覆盖,据推测厚可达上百千米(上层为冻结的冰壳,冰壳下是液态的海洋),1995到2003年期间环绕木星进行科学考查的伽利略号飞船所采集到的磁场数据表明,木卫二在木星磁场的影响下自身能够产生一个感应磁场,这一发现暗示着,其表层内部很可能存在与咸水海洋相似的传导层,木卫二可能还有一个金属性的铁核。

木卫二的表面温度在赤道地区平均为110K(-163 ℃),两极更低,只有50K(-223 ℃),所以表面的水是永久冻结的。但是潮汐力所提供的热能可能会使表面冰层以下的水保持液态。这个猜想最初由针对潮汐热的一系列推测所引发(略为偏心的轨道和木卫二与其他伽利略卫星之间的轨道共振所产生的后果。



木卫二

2013年12月11日美国国家航空航天局(NASA)宣布,探测器在被冰雪所覆盖的木卫二上发现了其与彗星及小行星撞击后形成的类似黏土状的矿物质。根据“伽利略”号探测器1998年拍摄到的木卫二近红外线图片来看NASA研究小组认为,木卫二上有一种与酰基氯类似的矿物。由于小行星或彗星的中心核中蕴含可形成生命的有机物NASA研究者表示,木卫二的冰雪表层下极有可能隐藏广袤的海洋,历经漫长时间后或许有育成生命的可能性。木卫二表面发现黏土质矿物 或可育成新生命


好,就先写这一个,有时间了再来写。


~~~~~~~~~~刚才收到好几封私信给俺鼓励,谢谢亲们!那我就来更一个!

2.神奇的深海热液生物群落奇观

曾经,人们以为深海是生命的禁区,因为这里压力巨大,没有阳光。


19世纪中叶,英国生物学权威宣称:大海600米以下水体停滞、缺氧,应是无生命的大洋沙漠。直到20世纪60年代,人们依然认为深海生物十分稀少。

50多年前,人类还认为几千米深的海底只有极少的寡能量微生物能够生存,因为“万物生长靠太阳”,那里没有阳光和氧气。直到1977年美国科学家搭载“阿尔文”号深潜器在太平洋加拉帕戈斯海底首次发现活动的热液喷口和丰富的热液生物群。此后,深海热液新物种不断被发现,这里的微生物以一种之前不为人熟知的方式获得能量。

1977年,美国“阿尔文”号深潜器在东太平洋中隆2500米水深的加拉帕戈斯裂谷,发现有高温(300℃—400℃)、轻质(比重0.7g/cm2)、富硫的热液以每秒数米的速度喷出,状如黑烟。这种“烟”并非人们常见的因燃烧所产生的烟,它其实是一种水,由于高温而轻,而且含不少金属元素,就像黑烟一样从海底喷出。正是这些热液为深海动物群提供了能量来源



更令人难以置信地是,在喷出热泉的“黑烟囱”周围水温250-350℃、265大气压的海水中,竟存在着一个极其奇特、黑暗而酷热的生命世界。在那里活跃着蠕虫类、蛤类、蟹类、虾类、蔓足类、鱼类和硫细菌等各类生物种群,简直让人眼花缭乱。此后,在世界各大洋,甚至地中海和冲绳海槽等30多处都发现了这种热水生物群落。



深海热液生物群

80年代,美国用箱式取样技术,在水深2千米,20平方米范围内发现有8百种9万多个无脊椎动物,自此逐渐发现深海决非“沙漠”,生物多样性之高简直就像“热带雨林”。据推算,深海底至少有上千万种无脊椎动物。

在这里,我展示一些奇特的深海热液生物:


热液生物群中最有趣的是管状蠕虫。血红色的蠕虫非常奇特,长达2-3米,固着生活,看起来像一束束红色的郁金香。它们的血格外鲜红,因为血红蛋白中富含铁质。在蠕虫体内充满了赖以生存的硫细菌,而硫细菌反过来制造碳水化合物等养分来回报宿主。


管状蠕虫

深海热液区生物的密度比周围海底高出1-10万倍,可以比作“沙漠中的绿洲”。除蠕虫外还有贝类、蟹类、虾类、蔓足类、鱼类和硫细菌等各类生物。例如,体长20-30厘米的白色巨蛤;没有眼睛但到处乱窜的白色蟹;依附在黑烟囱管壁生长的热水虾以及漫游各地的鱼类等。而这些生物体内也都充满了硫细菌,这是热液生物群落食物链的基础。



深海热液生物群落的发现极大地震惊了全球科技界。这表明地球上存在着另一类生命系统,它们无需光合作用,无需以植物作为食物链的基础,在这里地热能代替了太阳能,在黑暗、酷热的环境下靠完全不同的化学合成有机质的方式来维持生命活动,这就是黑暗世界的食物链系统。显然,认识热液生物群对于研究生命起源具有十分特殊的意义。毕役. 大洋科考发现的新物科[J]. 百科知识, 2012(3):40-40.


黑暗食物链

当然了,海底还有同样奇特的冷泉动物群,下次介绍~

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谢谢大家的厚爱,我来补充冷泉动物群了。留言还没有回复,我之后会一一回复的!

冷泉动物群,是热液动物群后,人类对海底生态的有一大重要认识。

深海“黑暗食物链”并不以热液为限。在大陆坡、深海区分布着天然气水合物,即可燃冰。一旦海底升温或减压,就会释出出大量的甲烷,可以在海水中形成甲烷柱,被科学家称为“冷泉”。在冷泉附近就可以形成特殊的生物群落。

墨西哥湾发现的冷泉生态系统

冷泉(英语:cold seep)(有时称为冷泉喷口)是一个洋底区域,其中硫化氢,甲烷和其他碳氢化合物丰富的流体渗漏发生的地方,往往是以盐水池(英语:brine pool)的形式。“冷”并不意味着渗流的温度比周围的海水低。与此相反,它的温度通常是稍高。冷泉构成的生物群落支持多种物种。

冷泉发生在地质构造活动引起的海底裂缝。石油和甲烷的“渗漏”出这些裂缝,在沉积物中扩散,并出现宽达数百米的较大的区域。甲烷(CH4)是我们通常称之为天然气的主要成分。但是除了作为对于人类来说的一个重要的能量来源,甲烷的也形成了冷泉生态系统的基础。相比于那些浅处深度,在200 m以下的冷泉生物群通常表现出更大的系统性的专门化和依赖于化能自养。深海渗出的沉积物是高度异质性。



天然气水合物释放区的生物群也是类似于热液生物群的独立生态系统,其食物链低层生物也是一种管状蠕虫,依靠甲烷细菌提供能量。


我们国家对冷泉动物群有着不错的认识,因为南海等海洋底部有着丰富的冷泉动物群存在!

比如地质大学的张茜硕士论文就是南海北部陆坡地区晚更新世深海冷泉双壳类动物群落及其生态环境的讨论。

摘要:冷泉是指广泛发育于活动和被动大陆边缘斜坡海底,来海底沉积界面之下,以水、碳氢化合物(天然气和石油)、硫化氢、细粒沉积物为主要成分,温度与海水相近的流体以喷涌和渗漏方式注入盆地,并产生系列的物理和化学及生物作用,这种作用及产物称为冷泉。冷泉附近发育着依赖于流体的化能自养生物群(又称冷泉喷口生物群)和自生碳酸盐岩。天然气水合物区往往有冷泉发育,活动的冷泉、碳酸盐岩,沉积物表面的菌席斑块、冷泉双壳类生物已经成为天然气水合物存在的证据。研究已经发现由于冷泉双壳类特殊的营养方式和生活环境,出现一些新的双壳类物种,形成特殊的双壳类生物群落。而且生长速率快成为冷泉双壳类生物的主要特征之一。 2004年中德合作SiGer项目的太阳号SO177航次在南海北部陆坡通过海底电视观测到发现了迄今为止世界上最大的天然气水合物气体“冷泉”喷溢形成的巨型碳酸盐岩——九龙甲烷礁。并且在碳酸盐结壳裂隙中观察到了天然气水合物甲烷气体喷溢形成的菌席和双壳类生物。首次在九龙甲烷礁和“海洋四号”地区通过海底电视监视抓斗获得了大量的冷泉双壳类等生物化石。

展示一下实拍的冷泉动物群:



其实,海底世界还有一种更为神奇的生命绿洲存在---以鲸落为代表的海底生物遗体动物群。

最具有代表性的当属体型巨大的鲸鱼遗体------传说中的鲸落。

鲸鱼在海洋中死去,它的尸体会最终沉入海底。生物学家赋予这个过程一个名字——鲸落(Whale Fall)。

鲸鱼的尸体可以供养着整套生命系统,这是它留给大海最后的温柔。


1998年,夏威夷大学的研究人员发现,在北太平洋深海中,至少有43个种类的12490个生物体是依靠鲸落生存的。其中一些海洋生物——包括蛤蚌、蠕虫和盲眼虾中的稀有品种——不会在尸体旁一点点吃掉残余物。这些群落是可以化能自养的,意思是说,它们可以通过化学反应自己生产食物。除了不需要获取太阳光(因为阳光无法穿过深厚的水),化能自养类似于植物的光合作用。

对这种新奇的生态系统深入研究现,科学家发现细菌会吃掉鲸鱼的骨头,这种骨头中含有60%的脂肪。随后,细菌会制造硫化氢——一种有臭鸡蛋味道的化学物质。成千上万的化能自养海洋生物再将硫化氢转为能量,供它们生养与繁殖。沉尸深海 却创造一个全新生命系统 - 知乎专栏


鲸落

鲸落的意义在海洋生态系统中有一定的重要地位(此部分引自百度百科,原述来自于喵鱼酱的回答:鲸落的意义是什么? - 喵鱼酱的回答 - 知乎,图来源Multi-scale method of Nano (Micro)-CT study on microscopic pore structure of tight sandstone of Yanchang Formation, Ordos Basin):

  “首先,最直观的,它为许多海洋生物提供了食物。这些海洋生物除了无脊椎动物和鱼类,还有许多微生物。与这些微生物相比,鲸的个体大小差别巨大,因此一头鲸的死亡能够养活的海洋生物个体数量是相当可观的。   其次,鲸落为许许多多的底栖生物提供了复杂的生境。一望无际的海底平原因为鲸落的出现而产生了小规模的生境变化,这样的生境变化尤其受一些钻孔生物、附着生物的欢迎。残余鲸落的出现为一些底栖动物提供了庇护场所,也为它们提供了有机质来源。   另外,鲸落促进了海洋上层有机物向海洋中下层的运输。深海的生产力仅依靠化能自养细菌供给是不够的,海洋生物进食和死亡产生的碎屑,例如海雪和鲸落,促进了营养物质向下运输,以供给深海的生物,也促进了化能自养细菌产生更多的能量。   最后,鲸落这一独特的生态系统促进了一些新生物种的产生。称其为新生物种,主要是因为这类物种只出现于鲸落这一特定环境,目前科学家们还未在其它海洋生境当中发现。例如Osedaxfrankpressi和Osedaxrubiplumus都是仅发现于鲸骨当中的小动物(形态描述发表于2004年)。鲸落里的秘密还有许多等着我们去发现。”


  鲸落的形成和消失对许多生物来说是漫长的。

我看了一点关于鲸类现状的报道,现存的鲸类数量比过往少之又少,有些特定种群,例如灰鲸的西太种群仅可怜的两位数,现状令人担忧。 倘若人类捕食鲸类、食用鲸肉而不加以节制,恐怕其影响的生物数也数不清。但是,深海里的生物也不全靠鲸落生存,其各有各的生存之道。鲸落的消逝对未来海洋生态系统的影响,还在人们的探索目标中 其实,可以供海底生物群落生存的不仅仅是鲸鱼,是要是上层水体生物的遗体,都具有这个功能。 德国马克思·普朗克科学促进协会(Max Planck) 的一组研究人员提出假设,认为由于细菌在木头的降解活动中会释放出硫化氢,来自深海热泉和冷泉的动物也会被吸引到同一地方。通过使用水下机器人技术,他们证实了自己的假设,也向人们展示了海底的沉木是如何转化为多种微生物和无脊椎动物的美好家园的。 动物们是如何在海底稀缺的能量绿洲之间扩散的呢?这一直是一个未解之谜。有假说认为海底的鲸鱼沉尸、死亡的大型藻类以及沉木可以作为深海动物的食物来源和暂时居所,但前提是细菌能利用这些东西产生出甲烷和硫化物。 为了解决这一问题,研究人员在1700米深的东地中海洋底沉置了一些原木,一年之后再将这些木头取回,对木头上的动物群、细菌和化学梯度进行了研究。 “虽然仅仅一年时间,曾经居住在这些木头上的动物数目却是惊人的。其中最主要的殖民者是能够钻木的双壳类软体动物食木海笋,又名船蛆(以破环木船和码头建筑而臭名昭著,哥伦布的船队也曾深受其害) 。这些船蛆从本质上来说组成了一只先锋队,为其追随者继续建立家园打下了基础,”研究人员克里斯蒂娜·贝因海德(Christina Beinhold)说,“但它们同样需要细菌的帮助才能通过木头中难以消化的纤维素获得能量。” 海底朽木:微生物和无脊椎动物的美好家园/图-学网-中国IT综合门户网站-提供健康,养生,留学,移民,创业,汽车等信息






研究人员观察到,木头在被其他生物体进一步降解之前,已经被双壳类生物分割成了小块,而这一过程会消耗氧气,使得厌氧的硫酸盐还原菌能够进行硫化氢的生产工作。


所以我一直觉得,类似于日本这种大肆捕杀鲸鱼的做法无比愚蠢!对自然资源的无节制利用,毁掉的可能甚至是我们还没有探索到的环境,可能有着比提供一点食物更加重要的意义。

“没人确切知道。也许鲸鱼的消失会来得太快,不给生命留下足够的时间适应;也许生命依然能顽强地找到其他道路,重新学会绿洲之前的生存方式。但是无论如何,如果鲸没有了,鲸落这一庞大而温柔的奇迹,也会随之而去。”

现在,全世界鲸目物种有80多个,但是只有达到30吨级别的大型鲸才能真正形成繁盛的鲸落——这就只剩下不到十种,而其中一半是濒危的。过去两百年里,工业化捕鲸将大型鲸推入了十分危急的境地,今天全球海洋里的鲸落数量,可能只有以前的不足六分之一。


假如大型鲸类数量彻底崩塌,这对深海的生命意味着什么?

人类确实需要更加清醒一些。

(2.6夜1:11分,深海动物群落部分更完)


3.板块漂移与生物演化

板块漂移是地球地质的重要特征。

Marcus Woo云:“地球并不仅仅是生命体的容器;其自身就是活生生的存在。地球的地质代谢——特别是地壳版块活动——是其成为生物体可居住星球的一大原因。如果地球是宇宙空间中的一块冰冷、坚硬、极少活动的石头,我们所知的生命体大概不会存在于地球之上。至少在今天的地球上,地质和生物是并存的。”

板块的漂移对生物演化带来了不可忽视的影响,显著影响着地球生物群落的交流和演化过程。

地球板块

地球是太阳系中唯一一个外壳如破碎的蛋壳般分裂为若干版块的星球。这些坚硬的地壳版块深达几百公里,漂浮在可延展的地幔(malleable mantle)之上。

注:板块指的是岩石圈板块,包括整个地壳和莫霍面以下的上地幔顶部,也就是说地壳和软流圈以上的地幔顶部。地球板块分类为三种状态:其一为彼此接近的汇聚型板块边界;其二为彼此远离的分离型板块边界;其三为彼此交错的转换型板块边界。


自1912年魏格纳首次公布了自己的研究成果以来,地质研究的进展就产生了数次飞跃,各种解释理论相应而生。后来,“大陆漂移说”慢慢发展成“板块构造学说”,并成为20世纪地球科学的主流。

由于板块构造学说的进展,迄今被视为不解之谜的地球活动大多得到了解释。70年代以来,以证实板块构造学说为目的的世界规模的地球观测蓬勃开展。通过这些观测,海底的年代分布被详尽确定,弄清了以往地质时期板块运动的过程,更由于空间观测技术的发展,就连每年一厘米的板块运动,也能够连续数年进行观测。板块构造学说_百度百科


板块碰撞模式

我这里有个动图,展示地球板块运动的历史,可惜知乎还不能上传。。。

所以这里就用一个静态图了:


板块运动,其实合了一句古话,叫做分久必合合久必分。久远的地质历史时期里,板块曾经拼接在一起形成超级大陆,并对生物演化产生了巨大的影响:(这里我引用Marcus Woo的研究:)


地壳活动过程将碳从地球表面带入带出,调控着大气中的二氧化碳含量。二氧化碳是一种温室气体:如果大气中含有过多二氧化碳,就意味着会有过高的温度。

美国耶鲁大学地球物理学家是Jun Korenaga:"如果地球表面温度持续上升,最后地球就会变得像金星一样。


"版块运动使得火山长期保持活跃,"美国宾夕法尼亚州立大学地球物理学家Brad Foley“如果火山没有将二氧化碳送回大气中,那么地球会变得非常冰冷,甚至封冻住。"


BBC:“侵蚀和风化过程(erosion and weathering processes)促使岩石释放出铜、锌和磷等,并将它们带入大海中,这些是浮游生物(plankton)等有机生物的重要营养物质。历史上,极有可能是它们引起了生物大爆发,比如5.4亿年前的寒武纪爆发(Cambrian explosion)。也有证据显示,在地球上侵蚀作用发生较少的时期——海洋中的营养元素相应减少——伴随发生的是大规模物种灭绝。"


板块构造也与大洋底部(ocean floor)的深海热泉密切相关。在一个板块的边缘,海水会从缝隙中侵入,侵入的海水会被岩浆加热至几百度以上,而滚烫的热水则会被再次释放入海水之中。人类首次发现深海热泉是在20世纪70年代,深海热泉是生态多样性的来源;也有科学家认为,是类似这样的热泉活动为地球带来了其第一批生命体


板块的长期运动也影响着地球磁场大气层是生命体存活的又一必要元素。地球磁场就像一块盾牌,保护大气层不被太阳风吹走。地球磁场因地球熔化内核中铁元素的搅动而产生—是由对流运动引起的,在对流运动中,温度较高的液体升起,温度较低的物质沉积。地球的内核中是否发生对流运动——对流运动是否产生磁场——取决于地球的冷却速度(cooling rate)。板块构造论_互动百科


"板块构造对于我们人类所知、所爱的生命体来说是不可或缺的,"美国亚利桑那州立大学(Arizona State University, US)行星科学家林迪•埃尔金斯•唐顿(Lindy Elkins-Tanton)。


在挪动大陆板块的过程中,板块构造也有可能创造了多样的生态环境,促进了生物进化。百万多年来,大陆板块在地球表面漂移,从一个气候带漂移到另一个气候带。如果没有板块构造,地球就不会有如此多样的地理面貌,不会提供如此广泛的栖息环境---------


前寒武纪,形成于11亿年前的罗迪尼亚超大陆这时开始分裂。前寒武纪晚期的世界与现在的气候十分相近,是一个冰室世界。罗迪尼亚大陆大约在7.5亿年前分裂成两半,形成了古大洋。


具有硬壳的生物在寒武纪第一次大量出现。诸大陆为浅海所泛滥。超大陆冈瓦那开始在南极附近形成。巨神海在劳伦大陆(北美)、波罗地(北欧)和西伯利亚这几个古大陆之间扩张。


奥陶纪时,古海洋分隔开劳伦大陆、波罗地、西伯利亚和冈瓦那大陆。奥陶纪末期是地球历史上最寒冷的时期之一。冈瓦那大陆的南方完全为冰所覆盖。巨神海隔开了波罗地和西伯利亚大陆,原特提斯洋分隔开冈瓦那大陆、波罗地和西伯利亚大陆,古大洋则覆盖了北半球的大部分。


志留纪,劳伦大陆与波罗地大陆的碰撞闭合了巨神海的北面,形成了老红砂岩(Old Red Sandstone)大陆(欧美大陆)。珊瑚礁扩张,陆生植物开始覆盖荒芜的大陆。大陆碰撞导致斯堪地那维亚半岛上的加里东山脉(Caledonide Mts.)的形成,以及大不列颠北部、格陵兰和北美东海岸的阿帕拉契山脉的形成。古代大陆分布_百度百科


泥盆纪时,古生代早期海洋闭合,形成“前盘古(pre-Pangea)”大陆。淡水鱼类从南半球迁徙至北美和欧洲。森林首次在赤道附近的古加拿大生长。植物大量生长,形成了今天加拿大北部、格陵兰北部和斯堪的纳维亚的煤炭。


石炭纪早期,欧美大陆和冈瓦那大陆间的古生代海洋闭合,形成阿帕拉契山脉和维利斯堪山脉(Variscan Mts.)。南极开始形成冰帽,同时四足脊椎动物在赤道附近的煤炭沼泽开始发展。石炭纪晚期,由北美及欧洲组成的大陆与南方的冈瓦那大陆碰撞,形成了盘古大陆的西半部分。南半球大部分被冰所覆盖,而巨大的煤炭沼泽则沿着赤道形成。以赤道为中心,盘古大陆从南极延伸至北极,将古特提斯洋与古大洋分隔在东、西两侧。


盘古大陆

二叠纪时,巨大的沙漠覆盖了西盘古大陆。同时爬行动物扩散到整个超大陆。99%的生物在灭绝事件中消失,标志着古生代的终结。

我一直觉得,大陆合并是爬行动物迅速扩散的重要原因。


形成于三叠纪的盘古超大陆使陆生动物可以从南极迁徙到北极。在二叠纪-三叠纪大灭绝之后,生命开始重新多样化。同时,暖水生物群落扩散到整个特提斯洋(古地中海)。


白垩纪时南大西洋张开。印度从马达加斯加分离,加速向北对着亚欧大陆撞去。值得注意的是,北美仍与欧洲相连,澳大利亚仍然是南极洲的一部分。白垩纪时全球的气候比现在要温暖。恐龙与棕榈树出现在现在的北极圈,南极洲以及澳大利亚南部。虽然白垩纪早期的极区可能会有一些冰帽存在,但是整个中生代都没有任何大规模的冰帽出现过。白垩纪是海盆迅速张裂的时期。中洋脊迅速扩张导致了海平面的上升。zh.wikipedia.org/zh-han

恐龙灭绝包括数个说法,但并未有一致认同的答案,其中之一为小行星撞击地球,造成希克苏鲁伯陨石坑,导致全球气候剧烈变化,恐龙和许多其他种类的生物因此而灭绝。白垩纪晚期,海洋继续拓宽,印度接近亚洲南缘。


5千万至5千5百万年前,印度开始撞击亚洲,形成了青藏高原和喜马拉雅山脉。原本与南极洲相连的澳大利亚,此时也开始迅速向北移动。

地球上,生物的演进是不均衡的,充满了灭绝事件和大规模再辐射发展,而对于迁移能力并不强的陆生高等动物来说,地质的演化是其能否迅速辐射成为全球物种的核心因素。

爬行动物的繁盛和全球化,有赖于超级古陆的形成,人类的全球化,更是依赖于地理条件---没有相连的亚欧非大陆桥,人类没法走出非洲;没有白令海峡的冰桥,人类没法到达北美洲;没有中美地峡,人类到达不了南美洲;没有东南亚-澳洲岛链,人类达到不了大洋洲。



现在地球上还有一个很好的例子--澳洲大陆。

澳大利亚大陆四面被海所包围,与南极大陆并列为世界上仅有的两块完全被海水所包围的大陆。与其他大陆相比,澳大利亚大陆上的生物相具有很大的不同。

澳洲是孤立的大陆,有利于“当地特有物种”的稳定、持续进化而不受到外来的干扰。

其实,澳洲袋鼠这样的有袋类动物,在世界各地有广泛分布,比如:目前已知最早的有袋类化石发现于中国,是生活于大约1亿2千5百万年前的沙氏中国袋兽(Sinodelphys szalayi)。



澳洲大陆曾经是冈瓦纳大陆的一部分,和现在的南极大陆连在一起,到了6500万年前,澳洲脱离了,向赤道方向冲去.

没有高级的野生哺乳动物,只有低级的有袋类动物,如腹部有口袋以保存幼兽的大袋鼠、吃桉树叶生活的小袋熊,以及卵生的哺乳动物鸭嘴兽等,都是澳大利亚独有的珍奇动物.澳大利亚的植物有12000种以上,其中四分之三是特有种。

长期与大陆分离,使得澳大利亚成了有袋动物的圣地(一些把幼子养育在自身袋形结构里的哺乳类动物)。袋鼠、树熊、鸭嘴兽等都是大家熟知的。每逢雨过天晴,本来干旱的草原,鲜花盛开。较为熟悉的野花有山龙眼、法兰绒、沙漠豆、圣诞灌木等。澳大利亚大陆_百度百科

这样萌萌的生物,放在亚欧大陆在就被吃光了吧。。。

还记得上个月去抱考拉,考拉超级乖啊。。土澳的动物还都蛮乖的~



4.地球曾经很热又很冷--火球、水球与冰球

四十六亿年前,太阳系发生核聚变爆炸,此后在各条星系轨道上,形成了各个行星的雏形。

此后的几亿年里,地球一直是一个滚烫的火球,温度一直超过一百摄氏度。

地球在就这样孤独的旋转了7亿年。


到了39亿年左右,地球终于降温到100摄氏度以下,这意味着地球上,终于出现了液态水。

大气中的水蒸气凝结成水滴,降回地面,海洋登场

此后,海洋覆盖了整个地球,地球成为水球,深度达1.2万米


一亿年,水球终于诞生了星球的客人---生命。


8亿年前,地球的温度一度降到零下三十度,岩石圈海水全部结冰。

地球成为冰球,陆上冰层厚度五公里、海上冰层达一公里。


生命苟延残喘于冰层之下。(这让我总是想起木卫二。。)

随后,地球用自己的构造运动,拯救了生命。火山等内部能量的释放,使地表冰球溶解,加之地球所受到太阳辐射能量的影响,此后一直在冰球与水球之间不断切换。

前寒武纪晚期、石炭纪至二叠纪和新生代的冰期都持续时间很长,通常称为大冰期。大冰期的时间尺度至少数百万年。

地表的平均温度逐渐上升,地球终于获得了稳定气候切换规律。

百万年冰期。

百万年间冰期。


但,生命已经重获希望。


在漫长的地质历史时期里,生命曾经经历了无数次灭绝事件:

比如最近的七亿年:

“最近七亿年以来大规模的集群灭绝至少出现过九次之多,其中最大规模的集群灭绝出现过两次。第一次发生在古生代末期,这次灭绝主要发生在海洋中,当时发生了生物礁的第三次瓦解。古生代末期灭绝的类群有原生动物门的纺锤虫的全部;腔肠动物门的四射珊瑚的全部;软体动物门的菊石的大部分,软舌螺的全部;节肢动物门的板足鲎的全部;棘皮动物门的海蕾的全部,海百合的大部分;腕足动物门的大部分;苔藓动物门的大部分。陆地动物的灭绝没有那样显著。第二次发生在中生代末期,即著名的“恐龙灭绝”,海洋和陆地的动物都发生了大规模灭绝,但海洋中的灭绝没有古生代末期那次的剧烈。中生代末期灭绝的类群有许多浮游生物;软体动物门的厚壳蛤的全部,菊石的全部,箭石的大部分,很多类群的腹足类;爬行动物门的恐龙,中鳄,翼龙,很多类群的海洋爬行动物。规模较大的集群灭绝还有如晚泥盆世时伴随层孔虫灭绝的生物礁的第二次瓦解,灭绝或衰落的动物主要还有日射珊瑚,甲胄鱼类和盾皮鱼类,五房贝类等。晚三叠纪时早期爬行动物被新的爬行动物所代替,灭绝或衰落的动物主要有似哺乳爬行动物。槽齿类,杯龙类,幻龙类,全椎类两栖动物,菊石的大部分,很多腹足类以及牙型石等。生物灭绝_互动百科


最近的一次冰期,仅仅在280万年前。而现代人类的祖先,在非洲南部很小的范围内顽强的存活下来,间冰期随后,辐射全球。



但是现在,地球已经进入了新的一次生命灭绝时期,而这是地球第一次因为某一物种的发展和繁盛,而造成生物的大规模灭绝。






5.生物奇观--古生物大灭绝与再演化


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部分资料引用自中国数字科技馆、百度百科

感谢大家的厚爱,我一定会一一回复大家!

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