열 수 환기

일상생활에서 전통적으로 볼 수에 의해 구동 에너지,태양에서 그러나 깊은 바다 생물을에 액세스할 수 없는 햇빛,그래서 생물학적 커뮤니티를 열 수구해야에 따라 영양분을 발견에서 먼지가 많은 화학금과 열수액에는 그들이 살고있다. 이전에 Benthic oceanographers 는 심해 생물과 마찬가지로 벤트 생물이 해양 눈에 의존한다고 가정했습니다. 이것은 식물의 생명과 따라서 태양에 의존하게 할 것입니다., 일부 열수 벤트 유기체는이”비”를 소비하지만,그러한 시스템 만 있으면 생명체가 희소 할 것입니다. 그러나 주변의 바다 바닥과 비교할 때 열수 배출 구역은 유기체의 밀도가 10,000~100,000 배 더 큽니다.

열수 구멍으로 인식되는 유형의 chemosynthetic 기반으로 생태계(CBE)는 기본 생산성에 의해 연료의 화학 화합물을 에너지원으로 대신 빛(chemoautotrophy). 열 수 vent 커뮤니티을 유지할 수 있는 등 방대한 양의 생명 때문에 환기물에 의존 chemosynthetic 박테리아한 음식입니다., 열수 배출구에서 나오는 물에는 용해 된 미네랄이 풍부하여 화학 영양성 박테리아의 많은 인구를 지원합니다. 이러한 박테리아를 사용 황 화합물,특히 황화수소,화학 물질은 매우 유독한 가장 잘 알려진 생물들을 생산,유기 물질 프로세스를 통해 화학 합성.,

생물학적 communitiesEdit

생태계도록 형성되는 의존의 지속적인 존재를 열 수 배출 분야의 주요 소스로 에너지와 다른 대부분의 표면에 생활에,지구 을 기반으로 태양 에너지입니다., 그러나,하지만 그것은 종종 이 지역 사회와 독립적으로 존재,태양의 일부는 생물은 실제로 의존하는 산소에 의해 생산 광합성 생물 다른 사람들은 혐기성.,

chemosynthetic 박테리아의 성장으로 두꺼운 매트공과 같은 다른 생물체 amphipods 및 copepods 는 방목에 박테리아를 직접 합니다., 더 큰 생물과 같은 달팽이,새우,게,튜브 웜,물고기(특히 eelpout,치열한 장어,ophidiiforms 및 Symphurus 써모),그리고 문어(특히 Vulcanoctopus hydrothermalis),형태로는 식품 체인의 육식과 먹이 관계상의 기본 소비자 있습니다. 주요 가족의 생물체 발견 주변 해저구는 환형,pogonophorans,복족류 및 갑각류와 큰 이매패 류,vestimentiferan 벌레,그리고”눈이”새우를 만드는 대부분의 nonmicrobial 체.

Siboglinid 튜브 웜,2m 이상으로 자랄 수 있습니다(6.,6 피트)가장 큰 종에서 키가 크며 종종 열수 벤트 주변의 지역 사회의 중요한 부분을 형성합니다. 그들은 입이나 소화관이 없으며 기생충 웜과 마찬가지로 조직의 박테리아에 의해 생성 된 영양소를 흡수합니다. 관충 조직 1 온스 당 약 2 천 8 백 5 십억 개의 박테리아가 발견됩니다. Tubeworms 에는 헤모글로빈을 포함하는 빨간 깃털이 있습니다. 헤모글로빈은 황화수소와 결합하여 웜 내부에 사는 박테리아로 옮깁니다. 그 대가로 박테리아는 탄소 화합물로 웜에 영양을 공급합니다., 열수 벤트에 서식하는 두 종은 Tevnia jerichonana 와 Riftia pachyptila 입니다. “뱀장어 도시”라고 불리는 하나의 발견 된 공동체는 주로 뱀장어 Dysommina rugosa 로 구성됩니다. 뱀장어가 흔하지는 않지만,무척추 동물은 전형적으로 열수 통풍구를 지배합니다. American Samoa 의 Nafanua volcanic cone 근처에 위치한 장어 도시입니다.

1993 년에 이미 100 종 이상의 복족류가 열수 통풍구에서 발생하는 것으로 알려졌다. 300 새로운 종에서 발견되었 열수구,많은 그들의”자매가 종이”다른 사람에서 발견되는 지리적으로 분리 배출 영역입니다., 그것이 제안되고 있는 북미판을 무시 중 ocean ridge 이 있었다,하나의 생물 지리학 적 환기 지역에서 찾을 동 태평양. 여행에 대한 후속 장벽은 다른 위치에있는 종의 진화 적 발산을 시작했습니다. 예 융합의 진화를 보 간의 뚜렷한 열수 구멍으로 볼 수 있 중요한 지원의 이론에 대한 자연 선택하고 진화합니다.

이러한 깊이에서 생명이 매우 희소하지만 흑인 흡연자는 전체 생태계의 중심입니다., 햇빛이 없어,너무나 많은 생물체와 같은 고세균 및 extremophiles–변환,열 메탄과 황 화합물에 의해 제공되는 검은 흡연자 에너지로라는 프로세스를 통해 화학 합성. 조개와 tubeworms 와 같은 더 복잡한 생명체는 이러한 유기체를 먹습니다. 먹이 사슬의 기초에있는 유기체는 또한 검은 흡연자의 기초에 미네랄을 퇴적시켜 생명주기를 완료합니다.

2,500m(8,200ft)의 깊이에서 멕시코 연안의 검은 흡연자 근처에 살고있는 광 영양 박테리아 종들이 발견되었습니다., 햇빛이 그 먼 곳까지 물에 침투하지 않습니다. 대신,Chlorobiaceae 계열의 일부인 박테리아는 광합성을 위해 검은 흡연자의 희미한 빛을 사용합니다. 이것은 자연에서 발견 된 최초의 유기체로 광합성을 위해 햇빛 이외의 빛을 독점적으로 사용합니다.

흑인 흡연자의 이웃에서 새롭고 특이한 종들이 끊임없이 발견되고 있습니다., 폼페이는 웜 Alvinella pompejana 는 견딜 수 있는 온도:80°C(176°F)에서 발견 된 1980 년대에,그리고 비늘 발 gastropod Chrysomallon squamiferum2001 년에를 탐험하는 동안 인도양의 Kairei 열수 배출 분야이다. 후자는 탄산 칼슘 대신 피부 경화제(경화 된 신체 부위)의 구조에 철 황화물(황철석 및 greigite)을 사용합니다. 극단적인 압력 2500m 의 물(약 25 메가 파스칼 250 대기)는 역할을 하고 생각에 안정시키는 철 황화수소에 대한 생물학적 목적이다., 이 갑옷 도금은 아마도 그 지역 사회에서 약탈적인 달팽이의 독이있는 라 둘라(치아)에 대한 방어 역할을합니다.

2017 년 3 월 연구자들은 아마도 지구상에서 가장 오래된 형태의 생명체에 대한 증거를보고했다. 상 미생물 화석이 발견되었습에서 열수 배출 침전 Nuvvuagittuq 벨 퀘백,캐나다,가질 수 있는 살았으로 일찍 4.280 억 년 전,후 얼마되지 않은 바다를 형성 4.4 억년 전에,그리고 얼마 후에는 지구의 형성 4.54 억 년 전입니다.,

동물-세균성 symbiosisEdit

열수 환기 생태계 거대한 생물 자원 및 생산;그러나 이에 달려있는 공생의 관계를 갖는 진화에도를 사용하세요. 깊은 바다 열수 환기 생태계에서 차이가 그들의 얕은 물과 지상파 수 대응으로 인해 공생 사이에서 발생하는 매크로 무척추 동물 호스트와 chemoautotrophic 미생물 symbionts 임을 지지 않습니다. 이후 햇빛에 도달하지 않는 깊은 바다 열수 환풍,미생물에 깊은 바다 열수 환풍을 얻을 수 없습니다 태양에서 에너지를 수행합성이라 부릅니다., 대신,미생물의 생활에서 찾을 열 수 있는 통풍구는 chemosynthetic;들은 탄소로부터 에너지를 사용하여 화학물질과 같은 황화물,반대로 빛 에너지에서 태양입니다. 즉,symbiont 는 무기 분자(H2S,CO2,O)를 숙주가 영양으로 사용하는 유기 분자로 전환시킵니다. 그러나 황화물은 지구상의 대부분의 생명체에 매우 독성이있는 물질입니다. 이런 이유로 과학자들은 1977 년에 생명으로 가득 찬 열수 통풍구를 처음 발견했을 때 놀랐습니다., 무엇이었을 발견했습니다 유비쿼터스의 공생 chemoautotrophs 에 살고(endosymbiosis)환기 동물을’아가미;이유는 다세포 생명이 살아남을 수의 독성 배출 시스템입니다. 과학자들은 따라서 이제는 방법을 연구하고 미생물 symbionts 에 도움 황화 해독(따라서 허용하는 호스트를 살아남을 그렇지 않으면 독성상 조건). 작업에 미생물 기능을 보여주는 호스트 관련 microbiomes 또한 중요한에서 호스트 개발,영양에 대한 방어 육식,해소에 탁월한 효과가 있습니다., 그 대가로 숙주는 탄소,황화물 및 산소와 같은 화학 합성에 필요한 화학 물질과 공생을 제공합니다.

초기 단계에서의 공부하고 생활에서 열수 구멍이 있었다,다른 이론에 관한 메커니즘에 의해 다세포 생물을 획득할 수 있었는 영양소에서 이러한 환경에서,그리고 어떻게 그들은 살아남을 수 있었 같은 극한의 조건입니다. 1977 년 열수 통풍구에서의 화학 영양 박테리아가 이매패 류를 먹이는 현탁액의식이 요법에 기여하는 책임이있을 수 있다는 가설을 세웠다.,

마지막으로,1981 년에 거대한 tubeworm 영양 획득이 화학 영양성 박테리아 endosymbionts 의 결과로 발생했다는 것을 이해 하였다. 과학자로 계속 공부하고 생활에서 열수구,그것은 이해되었다는 공생의 관계를 사 chemoautotrophs 및 macrofauna 무척추 동물 종은 유비쿼터스입니다. 예를 들어,1983 년에,조개 길 조직 확인되었을 포함하 세균 endosymbionts;1984 년에 배출 bathymodiolid 홍합 vesicomyid 조개한 찾을 수행하 endosymbionts.,

그러나 유기체가 그들의 공생을 얻는 메커니즘은 신진 대사 관계와 마찬가지로 다르다. 예를 들어,tubeworms 없 입고 없이 장지만,그들은”trophosome”는 그들이 다루는 영양과 그들의 endosymbionts 이 발견된다. 그들은 또한 그들의 trophosome 에 있는 endosymbionts 를 먹이는 O H2S 및 CO2 와 같은 화합물을 통풍관에 이용하는 밝은 빨간 깃털이 있습니다., 놀랍게도,tubeworms 헤모글로빈(자비로운 여러분 오늘’사랑스런 삶은 이유를 밝은 빨강색의 깃털)를 운반 할 수있는 산소 없이 간섭 또는 억제에서 황화수소는 사실에도 불구하고,산소와 황화수소는 일반적으로 매우 민감하는. 2005 년에 발견되었습이 가능하다는 것 때문에 아연 이온 묶는 황화수소에 tubeworms 헤모글로빈,따라서 방지하기 황화물과 반응에서의 산소이다. 그것은 또한 황화물에 노출에서 tubeworms 조직을 감소시키고 chemoautotrophy 를 실행하기 위하여 황화물을 박테리아를 제공합니다., 그것은 또한 발견되는 tubeworms 수 있습 CO2 대사에 두 개의 서로 다른 방법으로,그리고할 수 있습으로 필요에 따라 환경 조건을 변경합니다.

1988 년 연구는 큰 벤트 연체 동물 인 Alvinochonca hessleri 에서 thiotrophic(황화물 산화)박테리아를 확인했습니다. 황화물의 독성을 우회하기 위해,홍합은 먼저 그것을 공생체로 운반하기 전에 티오 황산염으로 전환시킵니다. 의 경우에 운동물 같은 alvinocarid 새우,그들은 추적해야 합 호(산소가 풍부한)/무산소(산소가 없는 가난한)환경대로 그들은 변동이 환경에 있습니다.,

생물의 가장자리에서 열수 환기 필드와 같은 pectinid 가리비,또한 endosymbionts 에서 그들의 아가미,결과적으로 그들의 세균밀도가 낮은 상대를 살아가는 가까이 나아갑니다. 그러나,그들의 영양을 얻기위한 미생물 endosymbiont 에 대한 가리비의 의존도 또한 줄어든다.

또한,모든 호스트 동물 endosymbionts;몇몇에는 episymbionts—공생활에서 동물과 반대로 내부에 동물입니다., 중부 대서양 산등성이의 통풍구에서 발견 된 새우는 한때 통풍구에서의 거시 생존을위한 공생의 필요성에 대한 예외로 생각되었다. 그들은 episymbionts 을 수행하기 위해 발견되었을 때 그 1988 년에 변경되었습니다. 그 이후로 통풍구의 다른 생물체는 lepetodrilis fucensis 와 같은 episymbionts 도 운반하는 것으로 밝혀졌습니다.

또한 일부 공생을 감소 황화합물 다른 사람으로 알려진”methanotrophs”고 있는 탄소 화합물,즉 메탄을 방출하고 있다., Bathmodiolid 홍합은 예의 호스트를 포함하는 methanotrophic endosymbionts 만,후자의 대부분에서 발생하는 냉 스며 반대로 열수를 사용하세요.

는 화학 합성에서 발생하는 깊은 바다에 있는 생물이 살지 않고 햇빛에서 즉각적인 의미들이 기술적으로 여전히 태양에 의존 생존을 위해,이후 산소 바다에서의 부산물은 광합성을., 그러나,경우에는 일이었는데 갑자기 사라지고 광합성은 중단이 발생할 우리의 행성에서 생활에 깊은 바다 열수 통풍구를 계속할 수 천년(까지 산소를 고갈되었).

이론의 열수의 근원 lifeEdit

화학적 및 열역학 열수 환풍을 만드는 이러한 환경에 매우 적합 열역학적으로 화학 진화 프로세스입니다., 따라서 열 에너지 플럭스는 영구적 인 약제이며 프리 바이오 틱 화학을 포함하여 행성의 진화에 기여한 것으로 가설을 세웠다.

Günter Wächtershäuser 는 철-유황 세계 이론을 제안하고 생명체가 열수 통풍구에서 유래했을 수도 있다고 제안했다. Wächtershäuser 는 신진 대사의 초기 형태가 유전학에 앞서 있다고 제안했다. 대사에 의해 그 의미의 사이클에서는 화학 반응 릴리스 에너지로서 양식에 의해 다룰 수 있는 다른 프로세스입니다.,

제안 되었습니다 아미노산 합성이 발생했을 수있에서 깊은 지구의 표면과 이들 아미노산들이 후에 촬영지와 함께 열수액 냉각기로 바다가 더 낮은 기온의 존재 점토 광물의 것이 육성의 형성 및 펩티드 protocells. 이것은 매력적인 가설의 풍부 때문에 CH4(메탄)과 NH3(암모니아)에 존재하는 열수 환기 지역,는 상태에서 제공하는 제품이 아닙니다 지구의 기본적인 분위기., 주요 제한하여 이 가설은 안정성의 부족 유기 분자의 고온에서,그러나 몇 가지 제안된 인생이 기 외부 영역의 가장 높은 온도. 수많은 종의 extremophiles 및 다른 유기체들이 현재 살고있는 즉시 주변의 깊은 바다는 통풍구,제안이 참으로 가능한 시나리오.,

실험적 연구와 컴퓨터 모델링을 나타내는 표면의 미네랄 입자 내부에 열수구가 비슷한 촉매 특성하는 효소를 만들 수 있는 간단한 유기 분자와 같은 메탄올(CH3OH)및 포름산(HCO2H),의 녹 CO2 에서 물.

알칼리성 열수 통풍구(백색 흡연자)가 pH 조건으로 인해 흑인 흡연자보다 신흥 생활에 더 적합 할 수 있다고 생각됩니다.,

깊은 뜨거운 BiosphereEdit

의 시작 부분에서 1992 년 그의 종이 깊은 뜨거운 생물권,토마스 골드라고 해양구의 지원에 그의 이론는 낮은 수준의 지구는 풍부한 생활 생물학적 재료는 그것의 방법을 찾을 수 있습니다. 그는 깊은 뜨거운 생물권 책에서 자신의 아이디어를 더욱 확장했습니다.,

이 문서에 abiogenic 탄화수소의 생산에서 2008 년도 문제의 과학 저널에서 데이터를 사용한 실험에서 손실 된 도시 열수 필드를 보고 어떻게 확 합성의 낮은 분자량 탄화수소에서 맨틀 파생된 이산화탄소에서 발생할 수 있습의 존재 ultramafic 바위,물,그리고 적당한 양의 열입니다.피>