人类能复制出地球吗?

克隆地球的伟大实验

生物圈2号是一个封闭的人造生态系统实验室,由美国石油大王爱德华·巴斯斥巨资,汇集了全球顶级的科学家和工程师,建立在美国亚利桑那州的荒漠中。它像一个巨大的玻璃温室建筑群,白色的墙面和简洁的几何形墙体充满了未来感。

你可能会问,这个实验室名为“生物圈2号”,那生物圈1号是什么?生物圈1号就是地球,人类用“生物圈2号”命名,意为仿照地球生态,克隆出一个小型地球。

丰富而密闭的生态系统

这是一项前所未有的大型实验。生物圈2号包含了雨林、海洋、荒漠、草原和沼泽等多种模拟的自然环境。为了获得客观的实验结果,生物圈2号与世隔绝,实验期间,不仅居民不能出来,而且门窗都进行了密封,地面也浇筑了厚达2米的混凝土。

高端的居民

1991年9月26日,实验参与者正式入住,他们将在此度过两年。住进这个生态圈的居民都不是一般人,他们分别是植物RYeUMFrhwmH4KT/RsLKYu5JxJDQN1QBkUyYpM+NAKvA=学家、海洋生物学家、工程师、医生、心理学家等,共8人。与他们同时入住的还有一大批生物,动植物约3000种,包括哺乳动物、昆虫、爬行动物、鸟类,以及家禽、牲畜和各种农作物等;微生物约1000种,如细菌、真菌等。

生物圈中的内循环

在实验期间,他们按理不能获得任何外来物资,除了能源来自太阳之外,氧气由生物圈中的植物提供,饮用水靠海水淡化,粮食来自农场的农作物,蛋白质来自于饲养的牲畜。废水则流进土壤,由土壤中的微生物处理和净化。

一开始,大家雄心勃勃,斗志昂扬地投入生物圈2号的新生活中,一起维护各种设施,开展各种实验与研究,如果想念家人了就打打电话。然而,打击很快就来了。

过着挨饿的日子

生物圈2号面临的第一个问题就是粮食减产,虽然居民全是科学家,但偏偏没有农业学家,没人懂耕种技巧,加上刚开始的几个月光照不足,严重阻碍了粮食的生长;虫害更让人头大,当初考虑到系统封闭,禁止带杀虫剂,这使得他们的除虫方式非常有限,导致大片农作物遭受虫害。

居民们不得不减少食量,饥饿成了常态,个个都瘦成了皮包骨。

人人出现高原反应

比挨饿更严重的是氧气减少。在16个月里,氧气含量从20.9%下降到了14.2%,居民们就像住在青藏高原上,每个人都出现了高原反应:昏昏沉沉、精神不振,居民们的动作就像电影里的慢动作;缺氧还使他们思维迟钝,有人连数字都数不对了。

拖着疲惫的身体,科学家们还要努力调查氧气流失的原因。原来,土壤中一种细菌疯狂繁衍,吸走了氧气,并释放出大量二氧化碳。

居民们拉帮结派

居民们的心理也开始发生变化,患上了非理性对抗综合症,其实就是成员们拉帮结派,派与派之间互相敌对。圈内居民们分成两派,每派4人,分别主张用不同的方法管理生物圈2号。不同派别之间的成员甚至不正眼瞧对方成员一眼。但后来大家努力共同克服这种心理,并未妨碍实验的进展。

二氧化碳带来的恶果

二氧化碳浓度节节攀升,在一年半之内,其浓度甚至超过了地球上的十倍。这致使海水酸化,鱼类和珊瑚大量死亡,同时鸟类和昆虫的种类和数量减少,蜜蜂和蜂鸟的灭绝又导致花朵授粉无法实现,以致植物也无法繁殖。

当然,也有活得滋润的,牵牛花就是其中之一,它因为高浓度二氧化碳而疯狂生长,威胁到其他植物,圈内居民们每天都要花大量时间清除牵牛花。蟑螂和蚂蚁更是到处肆虐,侵害庄稼。蟑螂是科学家们带进来用于维持生态循环的,而蚂蚁是“偷渡” 进来的。

封闭系统不封闭

设计者曾自信地认为,这样一个生态系统可以独立运行50年,并期望将之复制到月球或火星上。然而,很快,实验室的封闭状态就被打破了。

实验刚开始2周,一位圈内居民被稻谷脱粒机削掉了手指,虽然医生为她接上,但还是决定让她走出实验室,接受更进一步的手术。生物圈2号还经常有物品被秘密运输进来,其中有电脑零件、维生素、种子、捕鼠器等。

大门开启发生了20多次,有两次是为了补充纯氧,不然圈内居民会有生命危险。

两年后,第一轮实验结束,但项目方觉得实验有改进空间,于1994年启动新一轮的实验,但只进行了6个月就结束了。

在大自然面前,人类永远是学生

当时有些媒体报导称这次实验是巨大的失败,因为封闭被打破,生态没有像预想的那样维持。但正如许多科学家说的那样,实验没有失败一说,只是为了获得更多的实验数据。生物圈2号提供了丰富的实验数据,例如,生物圈2号中的沙漠后来变成了灌木林,这个变化的发生过程就是珍貴的数据,这是以往小型实验无法获得的。

生物圈2号也让人类认清了,地球的奥秘深不可测,在大自然面前,人类永远是学生,人类也不可能复制出地球这么复杂而精妙的生命支持系统。

生物圈2号继续帮助我们了解地球

生物圈2号也并未浪费,而是作为生态实验室继续运行,并持续至今。如此大规模的封闭式模拟生态是世界上绝无仅有的,科学家希望通过生物圈2号,理解地球上的许多现象。

在生物圈2号实验后的20多年里,生物圈1号——地球正发生着明显的变化,二氧化碳的浓度快速攀升,如果这一趋势继续下去,就会使海洋酸化,正如生物圈2号当年的情景那样。也许生物圈2号可以继续帮地球预演未来的环境变化。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年11月1日 上午7:02。
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