白鲨咖啡馆:太平洋中部大白鲨的神秘聚会地点

(图片来源:uux.cn/Stocktrek Images,股份有限公司via Alamy)(
【菜科解读】
白鲨咖啡馆位于东太平洋的下加利福尼亚州和夏威夷之间。
(图片来源:uux.cn/Stocktrek Images,股份有限公司via Alamy)
(神秘的地球uux.cn)据美国生活科学网站(Sascha Pare):白鲨咖啡馆是大白鲨(Carcharodon carcharias)的神秘聚会地点,位于下加利福尼亚州和夏威夷之间的太平洋上。
鲨鱼从加利福尼亚海岸的惯常栖息地出发,经过一个月的旅程到达咖啡馆。
长期以来,该地区被认为是一个海洋沙漠,几乎没有生命,这引发了人们对它在大白鲨生活中的作用的质疑。
斯坦福大学霍普金斯海洋站海洋科学教授芭芭拉·布洛克在使用电子标签研究北太平洋大白鲨的迁徙模式时,想出了“白鲨咖啡馆”这个名字。
1999年至2000年间,布洛克和她的同事在加利福尼亚海岸标记了六条鲨鱼,并研究了它们长达六个月的运动。
其中四条鲨鱼向西南方向游向夏威夷,并在整个冬季和春季都停留在科罗拉多州大小的偏远海域,这首次揭示了北太平洋大白鲨在公海度过了很长一段时间。
数据还显示,鲨鱼在这个地方进行了异常深的潜水,下潜到水面以下约1500英尺(450米)处,这让科学家们感到困惑。
在接下来的几年里,研究人员意识到,不仅仅是少数喜欢冒险的大白鲨迁徙到了海外,还有大批大白鲨,这加深了这个谜团。
加利福尼亚海岸为大白鲨提供了丰富的自助食物,包括象海豹和其他海洋哺乳动物,因此科学家无法理解为什么鲨鱼会来到太平洋中部一个看似贫瘠的地方。
2018年,布洛克领导的一个研究小组跟踪大白鲨到它们的太平洋巢穴,以了解为什么咖啡馆已经成为一个聚会场所。
研究人员使用卫星标签标记了20条鲨鱼,这些标签被编程为在预定的一段时间后掉落,后来检索到10条标签,其中包含有关鲨鱼运动和深潜行为的信息。
他们还收集了咖啡馆的环境条件和海洋生物信息。
根据当时发布的一份
青州云驼风景区发现喀斯特地貌
11月12日、13日,记者前往青州探访发现,藏在云驼风景区内的“石海”地貌虽然没有海浮山上的典型,但也十分壮观。
曾到临朐县冶源镇海浮山考察“石海”地貌的中国科学院地质与地球物理研究所研究员顾兆炎博士认为,目前青州云驼风景区发现的“石海”对于研究该区域地质形成特点提供了主要的辅助参考依据,同时,也具有较大的旅游开发潜力。
两山山谷地带,“石海”连成了片12日上午10时许,在青州市风景区管理局副局长刘金鑫的带领下记者来到云门山,寻找这片鲜为人知的“石海”。
刘金鑫首先带记者来到了云门山山门南侧,此处从远处看就是一块巨石,石头的底部是一个清澈的水泊,并时不时地喷发出“烟雾”,形成一种烟雾缭绕的感觉,仿佛进入了仙境。
“这里原本是一个山沟,常年流水,这些石头都是经过常年冲刷形成的,而这些烟雾是后来制作的,并不是自然形成的水雾。
”刘金鑫解释说。
记者走到这块巨石上发现,这块巨石本来是许多块层层叠叠的石头,石头和石头之间还有洞,像一块块凝固的浪花。
刘金鑫说,这只是青州云驼风景区喀斯特地貌的一部分,整个云驼风景区还分布着成片的这种石头。
随后,刘金鑫带记者来到云门山东侧的将军山,一片绵延的“石海”埋没在荒草中,荒草随风摇曳,时不时地露出浅灰色的石头。
记者看到,这片“石海”从西往东倾斜分布,一块紧挨着一块,铺在整个山坡上,像一片凝固的浪花。
走近后,记者看到,“石海”中的石头大小不一,形状各式各样,经过常年的雨水冲刷和风化,每块石头都摸上去非常圆滑。
在将军山的西南侧是卧禅山,在这里也分布着一大片的“石海”,将军山和卧禅山的“石海”连成片,有近两平方公里。
干涸河道中,遗留石峰石柱景观刘金鑫说,在云门山街道朱家庄村南还有一处喀斯特石林景观,与之前的温润风貌相比,那片石林则是一派硬朗挺拔。
于是,在刘金鑫的带领下,记者一行又赶往朱家庄。
顺着山坡到达谷底后,一条蜿蜒深幽的干涸河道映入眼帘,河道里边是无数光滑的鹅卵石。
在岸边的乱石中,记者还发现了几块方解石和钟乳石。
“虽然现在这里没有水,但是这些石头足以证明这里曾经是一片汪洋。
”刘金鑫说,由于形成时间漫长,钟乳石对远古地质考察有着主要的研究价值。
顺着河道走了一会,喀斯特地貌景观完全呈现在眼前。
远远望去,石峰石柱拔地而起,如刀削斧劈,直刺青天。
走近后,只见石峰簇拥,长约十几米,高度平均约七八米,气势磅礴,让人不得不惊叹大自然的鬼斧神工。
用手抚摸石峰石柱,手掌上传来粗糙的质感,只觉石质疏松,有的地方已呈现碎裂的模样。
“几亿年前,这里还是一片汪洋大海,沉积了许多厚厚的石灰岩,经过了后来的地壳运动,岩石露出了地面,又经过多年的风雨侵蚀,形成了如今千姿百态、嶙峋的石峰石柱奇观。
”刘金鑫介绍说。
石块形态千奇百怪,还藏有化石随后,记者一行又来到了云门山街道付家庄村东,步行数百米后,大片“石海”景观映入眼帘。
如果说石林壁立千仞的话,那么石海却是层层叠叠,浩瀚无边。
只见近30亩“石海”绵延无际,有的石块紧挨在一起,有的独自挺立着,远远看去,整个“石海”疏密适宜、错落有致,铺在山坡上,像一片一望无际的大海,浩瀚的海面上掀起了一朵朵白色的浪花。
记者走近观看,与石林中石头的粗糙不同,这里的石头由于雨水冲刷和风化已经变得圆润光滑,石质呈青色。
这些石块形状千奇百怪,有的像一只蹲坐在荷叶上的青蛙,凸出的石头恰似青蛙两只咕咕的眼睛;有的像一只温顺安静的绵羊,头上的两只角和身上的羊毛依稀可见;有的像一条盘在地上的眼镜蛇,两只眼睛恰巧被风化成两个窟窿……这些石头中间有着一道道或深或浅的沟壑,透过沟壑可以毫无障碍地看到远处的风景。
刘金鑫说,在这里可以找到多种类型的化石,有乌龟化石、小鱼化石、贝类化石、海螺化石等等,曾有工作人员在这里找到很多。
背景新闻临朐4.7亿年前“石海” 是最北的地表喀斯特“喀斯特”一词源自前南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的名称,当地称为Krast,意为岩石裸露的地方。
2009年,临朐县冶源镇海浮山上发现一处东西长1200米,南北宽约600米的“石海”自然景观。
中国科学院地质与地球物理研究所专家经实地勘察后,认为海浮山“石海”形成于约4.7亿年前,是我国迄今所发现的纬度最高的(北纬36)大面积地表喀斯特地貌。
寻找根据古书记载发现说起“石海”的发现,刘金鑫告诉记者,他从古书上看到青州有大量的石灰岩,其中在仰天山发现了石灰岩溶洞,而仰天山和云门山、驼山位于同一山脉上,都属于沂蒙余脉,仰天山发现了石灰岩溶洞,那么云门山和驼山会不会也有呢?带着这样的疑问,刘金鑫翻阅了很多古书资料,根据古籍的记载,在青州地区的确存在喀斯特地貌原生态带,位于青州云驼风景区火石山西南侧约1公里处,在南北120米、东西100余米、落差20余米的狭长沟涧地带,裸露地表的岩石呈浅灰色,不规则东西向层层排列,酷似天然冲积形成的“滚水坝”。
“当时看到书上的记载后,我就开始寻找。
”刘金鑫说,经过考察,确定云门山山门南侧为石灰岩,是典型的喀斯特地貌。
在获得这样的收获后,他又继续寻找,先在将军山和卧蝉山发现了“石海”,随后又在朱家庄和付家庄附近发现了形状各异的“石海”。
专家具有潜在开发价值刘金鑫介绍说,云驼风景区岩溶构造自然景观分布多处且集中成片,为典型的喀斯特地貌特征,而目前发现的喀斯特地貌多在洞穴中,像这种裸露在地表的“石海”比较少。
12日,记者电话联系到了2009年曾到临朐县冶源镇海浮山考察“石海”地貌的中国科学院地质与地球物理研究所研究员顾兆炎博士。
顾兆炎博士介绍说,目前我国典型的喀斯特地貌景观大都分布在南方,北方比较少见,地表出现的喀斯特景观更是罕见。
“地表喀斯特地貌形成的真相有很多,具体的形成年代也需要现场进一步考察才能得出结论。
”青州云驼风景区发现的这些“石海”对于研究该区域地质形成特点提供了主要的辅助参考依据,同时,也相对具备了潜在的保护开发价值,具有巨大的旅游开发潜力。
火星岩石中的强碳信号是否表明可能存在生物活动
因此,只要我们在火星这样的地方检测到强烈的碳信号那么就可能表明有生物活动。
那么火星岩石中的强碳信号是否表明有某种类型的生物过程?当在寻找生命的时候,任何强的碳信号都是耐人寻味的。
它是我们所知的所有生命形式中的一种常见元素。
但有不同类型的碳,并且碳可能因为其他原因在环境中变得集中。
这并不自动意味着生命涉及碳的特征。
碳原子总是有六个质子,但中子的数量可以不同。
具有不同中子数的碳原子被称为同位素。
有三种碳同位素自然出现。
C12和C13是稳定的,而C14是一种放射性核素。
C12有六个中子,C13有七个中子,而C14有八个中子。
当涉及到碳同位素时,生命更喜欢C12。
它们在光合作用中使用它或用来代谢食物。
原因相对简单。
C12比C13少一个中子,这意味着当它跟其他原子结合成分子时,在同样的情况下,它的连接数比C13要少。
生命本质上是懒惰的,它总是会寻求最简单的方法来做事情。
C12更容易使用,因为它形成的键比C13少,它比C13更容易得到,而且当有更容易的方法时生命永远不会采取困难的方法。
好奇号探测器正在火星的Gale环形山努力工作以寻找生命的迹象。
它钻进岩石、提取粉碎的样本并将其放入其机载化学实验室。
好奇号的实验室被称为SAM。
在SAM中,火星车使用热解法来烘烤样品,然后将岩石中的碳转化为甲烷。
热解是在惰性氦气流中进行的,这样可以起到防止发生任何污染的情况发生。
随后,它会用一个名为可调谐激光光谱仪(TLS)的仪器探测气体来寻找甲烷中的碳同位素。
好奇号SAM背后的团队用这种方法观察了24个岩石样本,最近它发现了一些值得注意的事情。
其中6个样本显示出C12和C13的比例升高。
跟地球上的C12/C13比率参考标准相比,来自这六个地点的样本中C12的含量多出千分之七十以上。
在地球上,98.93%的碳为C12,而C13形成了剩下的1.07%。
发表在《PNAS》上的一项新研究提出了这些发现。
它的标题是 《Depleted carbon isotope compositions observed at Gale crater, Mars》,第一作者为来自宾夕法尼亚州立大学的好奇号科学家Christopher House。
这是一个令人兴奋的发现,如果这些结果是在地球上获得的,它们将预示着一个生物过程产生了大量的C12。
在古代地球上,地表细菌产生甲烷作为副产品。
它们被称为甲烷菌,它们是来自古细菌领域的原核生物。
今天,甲烷菌仍存在于地球上--在缺氧的湿地、反刍动物的消化道以及像温泉这样的极端环境中。
这些细菌产生的甲烷会进入大气层,然后跟紫外线发生作用。
这些相互作用产生了更复杂的分子并雨点般地落在地球表面。
它们和它们的碳特征一起被保存在地球岩石中。
同样的事情可能发生在火星上,如果是这样,它可以解释好奇号的发现。
“我们在火星上发现了一些令人感兴趣的东西,但我们真的需要更多的证据来说明我们已经发现了生命,”好奇号火星实验室样品分析的前首席调查员Paul Mahaffy说道,“因此,我们正在研究,如果不是生命,还有什么可能造成我们所看到的碳特征。
”研究人员们在他们的论文中道:“对于在进化的甲烷中观察到的异常贫化的13C,有多种合理的解释,但没有进一步的研究就无法接受单一的解释。
”理解像这样的碳信号的困难之一是我们所谓的地球偏见。
科学家对大气化学和相关事物的了解大多是基于地球的。
因此,当涉及到火星上这个新发现的碳特征时,科学家们会发现要保持他们的思想开放并接受火星上可能不存在的新的可能性则成为了一个挑战。
参与碳研究的戈达德天体生物学家Jennifer L. Eigenbrode指出:“最困难的事情是放下地球、放下我们的那种偏见,真正尝试去了解火星上的化学、物理和环境过程的基本原理。
”此前,Eigenbrode曾带领好奇号科学家组成的国际团队在火星表面发现了无数的有机分子--含有碳的分子。
“我们需要打开思路,跳出框框,”Eigenbrode说道,“而这正是这篇论文所做的。
”研究人员在他们的论文中指出了对不寻常的碳特征的两种非生物解释。
其中一个涉及到分子云。
分子云假说指出,我们的太阳系在数亿年前经过了一个分子云。
这是一个罕见的事件,但它约每1亿年发生一次,所以科学家们不能不去考虑它。
分子云主要是分子氢,但其中可能富含好奇号在Gale环形山探测到的那种较轻的碳。
分子云会导致火星急剧冷却,在这种情况下导致冰川运动。
冷却和冰川会阻止分子云中的轻质碳跟火星上的其他碳混合从而形成高浓度的C12沉积。
该论文指出--“冰川期的冰川融化和冰川期后的冰川退缩应该在冰川地貌表面留下星际尘埃颗粒。
”这个假设是合理的,因为好奇号在山脊的顶部发现了一些升高的C12含量--如Vera Rubin山脊的顶部和Gale环形山的其他高点。
论文指出,这些样本是从各种岩性中收集到的,另外在时间上分布在迄今为止的任务操作中。
尽管如此,分子云假说是一个不太可能的事件链。
另一个非生物假说则涉及紫外线。
火星大气中95%以上是二氧化碳,在这种情况下,紫外线会跟火星大气中的二氧化碳气体发生作用从而产生新的含碳分子。
这些分子会落在火星的表面并成为那里的岩石的一部分。
这个假说类似于地球上甲烷菌间接产生C12的方式,但它完全是非生物的。
“这三种解释都符合数据,”论文的第一作者Christopher House说道,“我们只是需要更多的数据来排除它们。
”“在地球上,会产生我们在火星上探测到的碳信号的过程是生物性的,”House补充道,“我们必须了解同样的解释是否适用于火星或是否有其他解释,因为火星非常不同。
”几乎一半的好奇号样品的C12含量意外地升高了。
它们不仅高于地球的比例,也高于科学家在火星陨石和火星大气中发现的比例。
这些样本来自Gale环形山的五个地方,所有的地方都有一个共同点:它们有古老的、保存良好的表面。
不过科学家们仍在学习火星的碳循环,并且有很多我们仍然一无所知。
根据地球的碳循环对火星的碳循环做出假设是很诱人的。
但碳可能以我们甚至还没有猜到的方式在火星上循环。
无论这种碳特征最终是否成为生命的信号,在了解火星的碳特征时它仍是宝贵的知识。
“界定火星上的碳循环绝对是试图了解生命如何融入该循环的关键,”驻华盛顿特区卡内基科学研究所的好奇号科学家Andrew Steele说道,“我们已经在地球上真正成功地做到了这一点,但我们刚刚开始为火星界定该循环。
”但根据地球的碳循环得出火星的结论并不容易。
Steele清楚地表明了这一点--“地球上的碳循环有一大块涉及到生命,并且由于生命的存在,地球上的碳循环有一大块我们无法理解,因为我们所看到的任何地方都有生命。
”眼下,好奇号仍在火星上工作,并且还将持续一段时间。
这些样本的意义以及对火星碳循环的更好理解就在前方。
好奇号将对更多的岩石进行采样以测量碳同位素的浓度。
它将从其他保存完好的古代表面取样岩石看看结果是否与这些相似。
理想情况下,它将会遇到另一个甲烷羽流并对其进行采样,但这些事件是不可预测的并且也没有办法为其做好准备。
不管怎样,这些结果将有助于为毅力号在Jezero火山口的样品采集提供信息。
毅力号可能会确认类似的碳信号,甚至确定它们是否是生物信号。
实际上,毅力号也在收集样本以送回地球。
科学家们将比火星车上的实验室更有效地研究这些样本。
对火星古代生命的研究是一个诱人的前景,但至少现在,它仍是不确定的。