水是生命所必需的吗?
2018-07-26班子晨
大科技·科学之谜 2018年5期
班子晨
我们通常认为,生命基本离不开液态水。如果天文学家找到另一颗表面覆盖着大量液态水的行星,那么就有很大机会在那里找到外星生命。
但是,液态水真的是生命所必需的吗?
最为特别的液体
如果仔细分析的话,你会发现水十分特别,好像专为生命独特设计的。事实上,水是地球上最为特别的液体。例如,其他简单的氢化物物质,比如甲烷、硫化氢、氨、氯化氢等,在常温和常压下都是气体,但是水却是液体。
水具有较高的比热容,也就是说水可以吸收大量的热量,但不会提高很多的温度。这样,海洋可以处理来自太阳的大部分热辐射,帮助整个地球有一个更稳定的气候。而且,与其他液体不同,水结冰时体积会膨胀,所以冰能浮在水面上。因此,池塘里的水不会从底往上完全冻住,相反,一个冻结的冰盖会罩住池塘。
水还能溶解很多物质,所以它能携带生物所必须的营养物质和元素。没有水的超常的溶解能力,那么就不会有光合作用或神经冲动等生物活动。此外,水还具有较大的表面张力,水可以在细小的管道上升很高的地方,这就是毛细现象,植物茎内很细的导管就能借助此作用吸收和运送水分和养分。
水并非完美无缺
公平地说,水在某些方面是独一无二的,但在另一些方面并非如此。事实上,水的一些属性并非都有助于生命——有些会带来明显的不利因素。其中之一就是,水太活躍了。
水分子中的氧原子由于带有微量负电荷,所以能够吸引其他分子中带正电的原子或原子团,这会破坏其他分子的结构,这就是所谓的“水解”。……
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