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火山爆发后如何养育新的生命世界?

 地球知识年鉴 2022-01-26

火山活动是地球生命力的一种象征,是地球内部巨大的能量释放的一种过程之一。许多人把火山的爆发看作是死亡与破坏,因为高温烧毁森林与农田、岩浆阻塞河道、火山灰影响空气质量等等。其实,在火山喷发后也在养育新的生命世界,最终还是让位于多彩的生命。

如今,地球表面80%以上的岩石都是在火山喷发后形成的。火山喷发可以看作是地球内部,以岩浆、气体或水蒸气等形式,将地球内部的物质带到地壳之上,冷凝形成岩石的过程。岩浆形成的岩石,在风、水和微生物的作用下最终形成了肥沃的土壤。

那么,火山是如何滋养地球多彩的生命呢?首先,最初冷却的火山熔岩是毫无生命气息的,因为从火山喷出的岩浆温度有900-1200℃,这样的温度绝对是生命的禁区。然而,火山灰和岩石富含硫、镁、铁、钙、钾等元素,是许多生命的重要成分,但缺少了植物生长最重要的氮元素。最早迁徙来的生命是微生物,微生物通过消耗大气中的氮气,使得冷却的岩石开始拥有氮的元素,这是植物生长的必需元素。

与此同时,冷却的岩石和火山灰,在风、水,加上最早迁徙来的微生物共同作用下,开始慢慢分解风化,也是微生物转化的过程,铁在风化作用下形成铁氧化合物,即我们通常所说的铁锈(主要成分是三氧化二铁、氢氧化铁)。

岩石在风化和微生物转化后,第二批到达的生物就是地衣,它们呈现斑点状,有灰绿色、鲜艳的橙色或芥末黄色。这是细菌、真菌、藻类紧密结合的一种复合体。地衣微小的根产生酸,使得岩石能够进一步分解,形成颗粒更细的土壤,为出现更高级的生命做好了准备。

  火山的爆发,不仅重新滋养了地上的生命。在地下,由于火山的玄武岩熔岩中的二氧化硅含量较低,因此呈流状。当熔岩流像河流一样流动时,上层会率先冷却,形成厚厚的壳,将下层的熔岩流隔离开来,火山喷发结束后,像河流一样的熔岩流就会形成熔岩管。

这些熔岩管形成的黑色外壳的洞穴,看起来似乎毫无生机,一片荒芜,但是如果仔细观察会发现许多细微的微生物。这些都是一些诸如放线菌集合在一起菌落,附着在熔岩形成的岩石上。

  熔岩洞微生物世界

火山活动,塑造了我们今天的地球地貌,也滋养了新的生命世界。火山活动与外界环境相互作用,这个过程可以为我们在其他星球寻找地外生命提供了一些借鉴。

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