30多年前,科学家将4男4女关在封闭空间进行实验,结果怎么样?

探子有密报 2022-07-21 12:03:38

自从深入探索宇宙之后,人类一直有移民其他星球的计划,尤其是面对日益恶化的地球生物圈,这样的想法更加强烈了。

星际移民

科学家们经过多年的探索,认为在太阳系内,火星是最适合星际移民的星球,于是几十年来,对其的研究更加深入。

并且通过各种实验,为移民火星做进一步的计划。

接下来,我们就来了解一下,30多年前,科学家将4男4女关在封闭空间进行实验,结果怎么样?

地球的生物圈

地球是一个整体,人类生活在其中,依靠的是生物圈相对平衡的发展。

地球生物圈

科学家发现,在过去好几次物种灭绝事件中,生物圈都遭到了严重的破坏,所以我们要能够去其他星球生活,势必要找到一个和地球拥有相似甚至一样的生物圈。

那么具体而言,地球的生物圈究竟如何呢?

地球可以大致分为四个圈层:岩石圈、水圈、生物圈和大气圈,其中生物圈是四大圈层中的主体,以及最活跃的因素。

地球的四大圈层

生物圈是地球上独有的圈层,地表的有机体,包括微生物及其生存环境的总称就是生物圈,这些生物广泛分布于其他三个圈层中。

不过我们要明白的是,不管哪一个圈层,对于地球而言都缺一不可,每一个圈层都在影响着彼此。

地球物种在漫长的演化过程中,每一个阶段也都有其他三个圈层的参与,并与之组成地球上完整的生态系统。

比如水圈为地球生物提供生命的水源,并进行水循环以配合整个生态系统。

水是生命之源

大气圈中的氧气是绝大多数生命体必须气体,因此是地球生命存在的基础条件之一。

岩石圈则为地球生物提供了生存的场所,人类目前生活的地表,就是岩石圈的顶部。

其实反过来说,生物圈也在不断“反哺”其他三个圈层,使地球生态能够更加平衡。

由此可见,四大圈层的联系十分紧密,如果人类想要进行星际移民,在宇宙中找到一个和地球拥有相似生物圈的星球,就很有必要。

从宇宙中看大气层

生物圈2号实验

而美国在上世纪进行多次宇宙探索后,就已经想到了移民外星,但此时太阳系内的这些星球,环境和地球可以说是天壤之别,人类根本没有办法在上面正常生活。

所以当时科学家们就想到了,没有条件我们就创造条件,直接在上面打造出一个生物圈,不就可以让人类上上面生存了吗?

实验环境接近地球

所以在几个美国富商的赞助下,科学家们在1987年,开始于亚利桑那州的沙漠地区,修建一个“生物圈2号”。

亚利桑那州沙漠

大约耗时两年,科学家们就打造出了一个占地面积达到1.3万平方米的全封闭玻璃建筑。

科学家按照生物圈的构成进行模拟,其中囊括了森林、河流、草原、沙漠和海洋等组成的自然环境,有4000种动植物生活在其中。

并且除了植物可以进行光合作用提供氧气外,其他一切都需要参与实验的人员自给自足,因此在其中我们还可以看到农业种植区和人类居住区。

生物圈2号的构成

为了让只整个实验看起来更有真实性和参考价值,科学家甚至还模仿了地壳的成分,并通过两个气压调节器,配合生态环境保持一定平衡。

1991年,在一切准备就绪后,实验对象就可以入住了。

4男4女参与生物圈2号实验

参与此次实验的,并不是普通大众,而是在科学领域内十分专业的科学家,他们需要在其中对各种动植物、空气和土壤等方面进行研究。

8名参与实验的科学家

整个实验为期两年,在这期间,他们所有的饮食和用水都需要自己解决。

当8名科学家走进这个密闭的空间时,显得十分自信,他们认为一定可以轻松度过。

实验最终以失败告终

但是打脸总是来得如此快,在其中他们到底遭遇了什么呢?

氧气含量骤降

其实在建成实验空间后,科学家们就已经开始培养植物,使得空间内的氧气浓度达到21%。

实验基地的植物

但是当科学家们真的进去生活后,却发现,原本还算可以正常运行的拟生态系统,开始变得难以控制,各项数据都出现了明显的变化。

刚刚入住不久,生物圈2号的氧气浓度开始骤降,其中的植物根本无法满足正常的氧气供给。

一直降到16%后,科学家们感到明显的呼吸困难,所以不得不向外界求救,恢复生物圈2号的氧气值。

水循环不正常

但是解决了这一问题后,科学家很快就发现水循环也开始出问题了。

水循环出现问题

在实验中,科学家们低估了降雨在生物圈中的重要性,结果导致人工海洋的盐分越来越高。

生活在其中的鱼类也出现大量死亡,科学家必须立刻对尸体进行清理,但是他们没有办法将其直接丢出去,仍旧需要依靠生物圈本身来解决。

生物死亡接踵而来

紧接着,生活在其中的动植物开始接二连三的死亡,比如蜜蜂和蝴蝶,而这些昆虫是植物授粉的关键。

蝴蝶采蜜促进植物繁衍

所以当植物的基因得不到延续,无法长出新的种子后,待到花期结束,生命也就凋零了。

久而久之,死去的动植物就已经达到原本数量的一半了。

但是就这还没有结束,因为这些动植物的尸体必须要进行处理,于是微生物就开始上场了。

然而它们的存在,却导致了大量的二氧化碳和甲烷等温室气体,这对于密闭的生物圈2号来说,可不是一件好事。

微生物

温室效应的产生

因为生物圈2号使用的外部材料主要是玻璃和钢筋,原本是为了让实验保持封闭性,并且对热量进行反射,结果没想到却促进了温室效应的产生。

随着大量的碳排放,生物圈2号的氧气又受到了影响,很多低等生物因为无法呼吸死亡。

而以它们为食的其他生物,也被饿死,甚至科学家也出现头晕眼花的情况。

此时即便外界再次输送氧气,但内部已经在温室效应的作用下,形成了恶性循环。

生物圈2号采用玻璃和钢筋结构

面对这样的情况,科学家之间的矛盾也日益突出,但是他们仍旧在想办法弥补实验的漏洞。

但是在实验进行到21个月的时候,科学家们最终还是无法忍受,只能请求撤离并终止实验。

参与本次实验的科学家们,身体也出现了不同程度的损伤。

生物圈2号实验,最终以失败告终。

人类仍旧没有放弃星际移民

尽管这次实验没有成功,甚至在很长时间沦为笑柄,但是我们仍旧需要从失败中汲取经验,以期待建设更完整的生存空间。

生物圈2号实验失败

对于人类而言,我们对自己在地球上的生存时间未可知,但是著名科学家霍金给出的预言来看,地球已经不堪重负。

地球诞生已有40多亿年,但是真正的人类文明不过几千年历史,我们当然不希望辛苦发展出来的文明,会在如此短的时间内消失。

通过这场实验,科学家也了解到地球四大圈层的相互作用,其中每一个部分都对人类和其他生物的生存具有影响。

构建更完美的生物圈

而这几大圈层,并不是我们一次就能模仿成功的,不过随着科学技术的进步,在失败实验的基础上,我们或许可以建造出更多2.0、3.0版本。

所以在未来,我们可以借助生物圈2号实验,来建造高级的生物圈,也可以通过其中环境恶化的现象,让人们更加关注地球生态。

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