第7章 人与自然的奥秘(6)
“对不起，我朝生暮死，总共还活不到一天，我不知道你的年龄。”
地球听了失望地转着自己的身子走了，刚走几步，他便看见一条鲤鱼在水中自由自在地游来游去，就悄声地问道：“自由的鲤鱼，请问你知道我的年龄吗？”
“实在对不起，我现在只有10岁，我不知道你的年龄，你最好去问问你的妈妈。”
“我不知道我的妈妈在哪儿。”
“哎，这就麻烦了。我们鱼类都是自己记载年龄的。我们的鳞片上有一圈一圈的年轮，它一年长一圈，根据年轮的圈数，就知道自己的年龄。”
地球低头看看自己的身上，没有鳞，只好摇着头，转着身子走了。
从此，地球多了这么一个心事，胖胖圆圆的身体消瘦了许多。
他决心要打听出自己的年龄。
地球转哪，转哪，他看见一匹白马在地上吃草，便客气地问道.“英俊的马，你知道我的年龄吗？”
“哦，对不起，我不知道你的年龄，我只知道自己的年龄。”
“你是怎么知道自己的年龄呢？”
白马眨眨眼说：“我们是根据牙齿的数目和门颌齿磨损的情况来判断年龄的。我们刚生下来时，共有16颗乳齿，以后乳齿不断长出，到四五岁时又开始换牙。到了六岁，全部的牙齿长齐了，共有36～40颗牙齿（雌马没有犬齿或不发达）。年龄再大，就要靠牙齿咀嚼面的形状来推测年龄了。”
“怎么推测呢？”
“我们的门齿由于不断地嚼食草料，每年大约磨损2毫米。所以根据牙齿的磨损情况就能知道自己的年龄。”
“是这样。”地球好奇地听着。
“现在，根据牙齿可以判断许多动物的年龄。只要把动物的牙齿切成薄片，在显微镜下就可以看到像树木年轮一样的纹理。只要数数纹理的圈数就能知道年龄了。”
听到这儿，地球忍不住摸摸自己的脸。可惜，自己没长牙齿，无法推断自己的年龄，只好摇了摇头，表示遗憾。
打这以后，地球仍然围着太阳转，一天又一天，一月又一月……
一天，地球看见一棵老态龙钟的龙血树，便彬彬有礼地问：“龙血树，您是树中的老寿星，您知道我的年龄吗？”
“对不起，我虽然活了8000年，但是我不知道您的年龄。”
“咦！那您怎么知道自己有8000岁呢？”
“我们树干里每年长一圈年轮，我的年轮有8000圈，所以我知道自己有8000岁。”
“可惜我没有年轮。”
“别着急，听说化石是历史的见证人，说不定他能知道您的年龄，您去问问他吧！”
“好的，试试看吧！”
地球找到了化石，说明来意，但化石却说：“对不起，我连自己的年龄都不清楚，怎么能知道你的年龄呢！”
“哦，是龙血树说您知道别人的年龄的。”
化石听完笑了笑，说道：“我只知道在我下面岩层里的化石年龄比我大，在我上面岩层里的化石年龄比我小。”
地球听了非常失望，又慢慢地转动着自己的身体向前走去。刚走几步，便听到一个细小的声音：“地球您别着急，我知道您的年龄。”
地球循声望去，没有人，便吃惊地问道：“您是谁？您在哪里？”
“我住在这块岩石里，我是放射性元素铀，人们称我是‘准确的时钟’。”
“那请您告诉我，我有多大？”
“您已经有45亿多岁了！”
“您怎么知道的？”地球有些怀疑。
铀认真地解释说：“我是根据自己变老的过程来记您的年龄的。”
“您也会变老吗？”
“是的。我变老的过程就是由带放射性的铀，变成稳定的不带放射性的同位素铅。”
“从您变老的过程怎么就会知道我的年龄呢？”地球仍不太信服。
“哎，别着急嘛，等我慢慢跟您讲清楚。我的半衰期是45亿年，也就是说每经过45亿年。我这个放射性铀就有一半变成同位素铅。所以只要知道岩石里铀和同位素铅的比例，就知道岩石的年龄了。”
“岩石的年龄跟我的年龄有什么关系呢？”
“哎，您太粗心了。我就是您身体的一部分，您的外表不就是由岩石层组成的吗？我就住在岩石里，最古老的岩石就能反映您的年龄，对吗？”
“对了！太对了！我终于知道自己的年龄了！”地球高兴地笑了，说道，“谢谢您！”
地球轻松地转着身子走了。
壮观的地质奇观——火山喷发
◎高峰
火山爆发是蕴藏在地球内部的无穷能量的大释放。在英语中，“火山（Volcano）”是古罗马神话中火神的名字。
火山爆发主要有两种形式。一是热点爆发。“热点”是地壳上的一些管状通道。来自地幔的物质，常常会通过这些通道涌出地面。当漂移的大陆板块移动到地壳热点上方时，地幔的熔岩便会从这些热点涌出，导致频繁的火山爆发。美国的夏威夷群岛火山群就是这类火山活动的表现。
二是大陆地壳边缘的火山活动。大陆板块边缘的裂隙，是地壳最薄弱的地方，也是地底的熔岩易涌出之处。然而大多数的大陆板块的裂隙都位于海洋之中，因此这类熔岩的喷发不易被观察到。冰岛的火山爆发，使其国土面积至今都在变化，从海底涌出的熔岩被海水冷却后在这里形成了一个个新生黑色小岛。
如果火山爆发时，喷发物中所含的气体较少、熔岩较稀薄，那它的破坏性就比较小。这些喷发物往往从火山口缓缓流出，形成无数条烈焰腾腾的熔岩流。如果火山喷发时喷发物中含有大量气体，且熔岩本身较黏稠，便会产生威力无比的大爆破。熔岩夹杂着大量的碎石和有毒气体冲天而起，可高达上千米。那些温度高达1000多摄氏度的岩浆会将所有遇到的物体在瞬间化为灰烬。那些从天而降的火山灰和有毒气体可以覆盖方圆几百千米的范围，导致生物大批死亡。1815年，印度尼西亚的坦博拉火山大爆发，导致9万人死亡，与法国国土面积相当的土地被埋于灰烬之中。
与它动辄数十乃至数百年的休眠期相比，火山爆发的时间（7周左右）简直不值一提，可它却能瞬间改变整个世界。据统计，目前地球上仍在活动的活火山有近两万座。另外还有许多休眠火山。它们虽然与普通的山峰一样处于安静的状态，但随时可能再次爆发。
意大利西西里岛上的埃特那火山是目前世界上最活跃的火山之一。它的爆发与经典的火山爆发不同。它以四面出击的形式寻找自己的出口：可能是在山巅的数个典型的火山口，也可能在山坡的任何一处。自从17世纪以来，埃特那火山已经有60次大规模的爆发，而小爆发更是不计其数，其中一半以上是进入20世纪以后发生的。因此埃特那火山被联合国列为地球上最值得关注的16座火山之一。频繁的喷发使埃特那火山浑身上下都布满大大小小的火山口，共300多个。这些火山口小的仅仅是一个小洞，大的直径可达几百米。整座山也因此变得千疮百孔。
世界上最佳的观赏火山是夏威夷的基拉韦厄火山。与其他著名的大火山相比，这座火山显得十分矮小，就像是太平洋中一个平缓的山丘。但从1983年至今，它的火山口一直有熔岩源源不断地流出，形成了十几千米长的火河。这条火河穿过黝黑的熔岩礁石，流入太平洋，将海水灼成冲天的水雾，是地球上观赏火山的难得之处。
发生在1991年6月的菲律宾皮纳图博火山爆发，是20世纪最强烈的火山爆发之一。当时，有10立方千米的火山灰和气体被抛上天空，遮天蔽日，黑暗在火山周围地区持续了数周，全球的气温都因此有所下降。火山灰覆盖了800平方千米的土地，摧毁了42000座建筑，许多生物死亡。尽管在火山爆发前，政府已将该地区的人员进行了疏散，可仍然有上千人在这次火山爆发中丧生。
美国西北部的圣海伦斯火山在1831—1875年间曾有数次爆发，但在之后的上百年间一直处于休眠状态。它的山顶白雪皑皑，是美国西北部的旅游胜地。1980年，圣海伦斯火山再次出现爆发前兆。人们在科学家的密切观察中不安地等待了两个月之后，圣海伦斯火山开始了它20世纪最壮观的一次爆发。它将成吨的岩石抛向空中，把自己的北坡炸开了一个巨大的缺口。在几百千米之外，人们都能听到它掀去整个山顶的巨大爆炸声。火山喷出的岩浆和着碎石、冰雪和泥石流倾泻而下，冲至30千米以外。火山爆发的烟雾和火山灰使整个美国西北部笼罩在灰色的云雾之中，电视实况转播让全世界都观赏到了这次火山爆发的壮观景象。
因为火山爆发所带来的巨大破坏，火山学家无时无刻不在密切关注着这些或狂躁或貌似平静的“病人”，他们需要时刻为它们诊断，确定最新的“发病时间”，以便附近的人和生物能及时逃离。
火山导致了地球生命的诞生吗
◎[美]Phil Berardelli
◎胡德良 译
有关我们地球上的生命是如何诞生的，一度被放弃的观点现在又重获新生，这多亏了一次偶然的发现。
故事要从20世纪50年代初说起。当时，伊利诺斯州芝加哥大学的两位化学家斯坦利·米勒和哈罗德·尤里，企图在他们所认为的类似于年轻地球的环境下重新创造生命的构成材料。两位科学家往玻璃容器和试管组成的封闭循环系统中注入水，以及由氢、氨和甲烷组成的不同混合物。当时这些气体被认为是几十亿年以前大气的主要组成成分。为了证实一个假设——闪电可能对生命的起源产生了促进作用，他们用电流对混合物实施电击。几个小时后，研究人员分析了开始聚集起来的黏性物质。
这种剩余物里包含少量可构成蛋白质的某些氨基酸。氨基酸的出现表明，生命的分子前驱体可以通过简单的电化学过程而形成。问题在于，理论模型以及对远古岩石的分析最终使科学家们相信，最初的地球大气中并不富含氢。
去年，米勒去世之后，他以前的两个研究生弟子——华盛顿卡内基研究所的地球化学家吉姆·克里夫斯，和布鲁明顿市印第安纳大学的地球化学家杰弗里·巴达，检查了导师的实验室里剩余的样品。两人发现了当初实验留下来的一瓶瓶生成物，决定利用现代化的技术再次进行观察。马里兰州格林贝尔特市美国国家航空航天管理局戈达德太空飞行中心拥有极为敏感的质谱仪，克里夫斯、巴达及同事利用该中心的质谱仪在实验剩余物中发现了22种氨基酸的迹象。科学家们在不久前出版的《科学》杂志上报道：所发现的氨基酸数量大约比米勒和尤里当初的报道多一倍，其中包括在生物中发现的全部20种氨基酸。
那么，闪电有可能对地球生命的诞生起到帮助和推动作用吗？克里夫斯称，有可能。尽管地球的原始大气并不富含氢，就像米勒和尤里做实验时容器中的情况一样，但是来自火山爆发的气云确实含有合适的分子组合。火山在地球早期的历史上要活跃得多，可能是火山为地球播下了带有生命成分的种子。一个重大疑问是：随后发生了什么？那些分子如何变成了可以自我复制的有机化合物？“那是一个尚待研究的新领域，”克里夫斯说，“从某种程度上说，我们的研究就是被卡在此处。”
华盛顿卡内基研究所的地球化学家罗伯特·黑曾说：“这项新研究突出了在生命起源以前的合理环境中创造生命构成材料有多么容易。”黑曾没有参加这项研究。他指出：“同时，这些发现也强调了斯坦利·米勒和哈罗德·尤里的超前性认识和开创性实验。”
（译自：美国《科学》杂志）