450℃热泉里生活的大虾，需要多高的温度才能煮熟？

发布网友 发布时间：2022-03-18 07:43

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热心网友 时间：2022-03-18 09:13

看到题目也许很多小伙伴首先会有疑问，泉不就是水，水100℃就蒸发了，怎么可能有450℃的热泉？先别急着喷，中学教材中讲到水的沸点是在标准大气压力之下，然而深海海底压力很大，马里亚纳海沟最深处更是可以达到1000多个大气压力，所以水的沸点会提升。

海底水体由地壳裂缝深入海底岩层深处，由于地壳内越是接近地心温度越高，水在地壳内经加热后水体膨胀，又被送出地壳。在温度T=374℃ ，临界压力P=22.1MPa的环境中，海水就成为超临界状态，这是介于蒸汽和液态之间的一种状态，比水的密度小，但是也有很好的扩散性能，也有更强的承载能力，伴随着热泉喷出的是地壳内部的化合物，不乏有毒物质。而即便是这样的水体环境中，仍然存在着复杂的生物群落。

德国科学家在对大西洋底一处深约4900米被命名为“Piccard”高温热液喷口进行考察时发现，这个喷口附近的水温最高竟然达到464°C，是科学家目前在自然界中发现的温度最高的水体流体，这片热泉也是目前发现的最深的热泉区域。奇异的是这样的海底热泉旁还生存着虾、蟹等动物。于是产生了疑问，这么高温度环境中的虾，该怎样才能煮熟？

这种虾被命名为“Rimicaris hybisae”，是深海热泉附近最常见的虾类，由于生活在暗不见天日的深海海底，这种虾的视觉系统消失，但是却在头部后侧长着丰富的热感受器。这也提示了这种虾的生存，生物的本能是趋利避害，趋利避害需要通过各种感知系统，因为怕热才需要感受热，所以网传的这种虾超级耐热是不符实的。

Rimicaris hybisae虽然生存在热泉附近，但是水是热的不良导体，海底的水体整体上是冰冷的，深海海水大约2-4℃，海底热泉喷流之外一厘米水都是冰凉的，这也是为什么有时候泡澡加的热水明明就倒在脚旁边却不感觉烫。这种现象也被应用在生活中，夏天超市会弄一个空气幕，空气幕是较冷风速大的空气，而室内开着空调，这层空气幕就起着隔热的作用。

所以这种虾实际上仍是生存在冰冷的海水中，科学家甚至拍到过由于距离热泉过近，Rimicaris hybisae被烫红的现象，对虾来说红就是熟了。若是考虑到吃，这种虾用一般的锅子蒸炸煮都能被做熟，但问题是这种虾应该是不能吃或者是不好吃的。

由于海底热泉会带出很多硫化氢等有毒物质，尽管Rimicaris hybisae倾向于让自己置身于正常-氧化的海水与富含硫化氢的还原型海水边界上，这里有毒物质、重金属含量稍微低一些，但依然不可避免地会受到影响，有毒物质在水中是会扩散的。

这又使人好奇这种虾吃什么？这就涉及另一类神奇的生物，它们也生存在热泉旁，那就是可以以硫化氢等为能量来源的化能自养菌。硫化氢是一种还原性较强的物质，一些古老的细菌如硫细菌可以氧化硫化氢，产生的能量可以将二氧化碳和水还原成为碳的有机化合物。

而这类细菌也生存在硫化氢的还原型海水边界上，Rimicaris hybisae将自己的口部和特殊演化的鳃盖塞满细菌，细菌产生的有机物就自然而然成为食物。而研究也揭示了这种虾残酷的一面，它们在食物缺少的时候似乎倾向于同类相食，而且表现出食肉动物的倾向，甚至会捕捉周围的螺类生物。

深海热泉附近不仅有虾，还有蟹，有的地区还生存着深海鱼类，它们主要是靠热泉生态系统维持，可以氧化硫化氢的细菌就成为关键。这种神奇的生态系统是科学家们相信，这种生态系统或许是地球生命起源的方式，因为科学家们也发现一些短链的核酸链似乎倾向于在热泉附近聚集。

地球生命史大约2/3的时间都是微生物主导，这种神奇的生态系统在全球海底的热泉附近都有分布，热泉源源不断地从地球内部带出超热的水，热能催动着物质的自由碰撞反应，核酸就可能在这样的环境中诞生，进而和蛋白质结合性成复杂的生命物质，成为生命诞生的前提。

热心网友 时间：2022-03-18 10:31

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