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出版者:Rowman & Littlefield Publishers

作者:Reiger, Rudolf/ Aron, Robert H./ Todhunter, Paul

出品人:

页数:642

译者:

出版时间:2009-3

价格:$ 149.16

装帧:

isbn号码:9780742555600

丛书系列:

图书标签:

• 气候学
• 边界层气象学
• 微气象学
• 大气科学
• 气象学
• 环境科学
• 气候变化
• 地表过程
• 热力学
• 大气湍流

远古的低语：深海热液喷口生态系统研究 作者： 艾米莉亚·维斯塔（Dr. Amelia Vesta），海洋生物地球化学家，马里兰大学海洋研究所资深研究员 出版社： 蓝水学术出版社 (Azure Depths Academic Press) ISBN： 978-1-64503-892-1 页数： 788 页 (精装) --- 内容提要 《远古的低语：深海热液喷口生态系统研究》是一部里程碑式的学术专著，它深入剖析了地球上最极端、最与世隔绝的生命绿洲——深海热液喷口。本书不仅是对特定地理位置上生物群落的详尽编目，更是对生命起源、极端环境适应性以及地球生物地球化学循环机制的深刻探讨。维斯塔博士凭借二十余年的深海考察经验，将前沿的分子生物学发现与宏观的生态系统动力学模型相结合，为读者构建了一个关于这些“海底火山”内部奇妙世界的全面图景。 本书将读者的视野引向水下数千米的永恒黑暗，那里，地壳裂缝喷涌出富含硫化物、甲烷和重金属的滚烫液体。我们探讨的不是地表受太阳能驱动的生态系统，而是完全依赖化能合成（Chemosynthesis）的生命网络。 第一部分：地质与化学基础——孕育生命的炼金术 本部分奠定了理解热液喷口生态系统的物理和化学背景。 第一章：板块构造与洋中脊的形成 详细阐述了洋中脊的构造过程，特别是慢速扩张和快速扩张洋脊在热液循环中的差异。讨论了俯冲带和裂谷中形成的非典型热液活动，如慢流体渗漏区（Serpentinization vents），它们在氢气生成和生命早期化学演化中的潜在作用。 第二章：热液流体的物理化学 深入分析了海水在地壳深处循环、加热和反应的过程。重点考察了温度梯度、pH值变化（从酸性的低温流体到高碱性、超临界流体的转变），以及硫化物（H₂S）、甲烷（CH₄）、氢气（H₂）和氧化亚氮（N₂O）的溶解度和浓度分布。书中引入了最新的流体动力学模型，用以预测不同类型喷口羽流的扩散模式。 第三章：矿物沉淀与生态栖位构建 热液喷口的外观——高耸的硫化物“烟囱”（Black Smokers, White Smokers）——是其化学环境的直接体现。本章细致描述了黄铁矿、闪锌矿、硫酸盐和硅酸盐在不同温度和压力下的沉淀机制。这些矿物结构不仅是化学物质的储存库，更是为微生物和大型无脊椎动物提供的复杂三维栖位。我们对比了低温蛇纹岩化渗漏点（如Lost City）与高温富硫喷口在底物构成上的根本差异。 第二部分：化能自养的基石——极端微生物群落 热液喷口生态系统的能量来源完全依赖于微生物。本部分是本书的核心，聚焦于驱动这个世界的“看不见的巨人”。 第四章：硫氧化菌与甲烷氧化菌的代谢多样性 详述了在热液生态系统中占主导地位的硫氧化菌（如 Zetaproteobacteria）和甲烷氧化菌（如ANME群落）的分子机制。通过基因组测序和转录组分析，揭示了它们如何高效利用极端化学梯度进行能量捕获。特别关注了厌氧甲烷氧化（AOM）过程在沉积物中对甲烷通量的调控作用。 第五章：极端嗜热古菌与生命极限 探讨了喷口附近超高温环境中生存的古菌。本书收录了对深海嗜热菌（如 Pyrodictium abyssi）的培养和生理学研究，重点分析了它们的耐热蛋白结构、DNA修复机制，以及生命活动在接近水的临界点时所展现出的独特分子策略。 第六章：微生物群落的结构与动态 应用最新的宏基因组学技术，对不同热液系统（如东太平洋海隆、大西洋中脊）的微生物群落结构进行了横向比较。讨论了微生物群落如何随着喷口生命周期（从新生到熄灭）而发生动态演化，以及外部深海环境的“海洋雪”对群落多样性的贡献。 第三部分：跨越化学能的宏观生物学 在微生物的基础之上，本部分聚焦于那些形成独特生物群落的大型生物，它们如何与化能合成过程紧密耦合。 第七章：共生关系的进化与机制 热液生物的显著特征是高度特化的营养共生关系。本章详细考察了巨型管虫（Riftia pachyptila）和蛤蜊体内共生体的生物化学。通过透射电子显微镜（TEM）图像和同位素示踪实验，展示了宿主如何将硫化氢和氧气输送到其体内的营养组织（Trophosome），以及共生细菌如何将它们转化为可利用的有机碳。 第八章：极端捕食者与食腐者的适应 除了共生生物，喷口周围还存在着依赖初级生产者或死亡有机物的生物。研究了特殊的甲壳类动物（如热液虾 Rimicaris exoculata 的眼部退化与感热机制）、深海盲蟹以及食腐性多毛类对高毒性环境的适应性。探讨了生物如何应对重金属的生物富集问题。 第九章：热液喷口生态系统的生物地理学 比较了全球不同大洋热液场的生物多样性差异。讨论了热液生物的扩散限制（Dispersal Limitation）问题——这些孤立的“生物岛”是如何通过深海洋流进行连接的？分析了物种特有性（Endemism）的程度，以及深海热液系统在生物多样性保护中的战略意义。 第四部分：生命起源与深空探索的启示 本书的收官部分将视角从深海扩展到更宏大的科学命题。 第十章：生命起源的热液假说 全面回顾了支持深海热液系统作为地球生命起源地点的证据链：稳定的能量梯度、富含小分子有机物的环境、催化作用显著的矿物表面。本书批判性地评估了“RNA世界”在这些环境中的可行性，并探讨了早期细胞膜的形成与稳定化过程。 第十一章：系外行星宜居性的热液模型 基于对地球热液系统的理解，推导出系外行星宜居性的新指标。如果一个类地行星缺乏强烈的恒星光照，其地下深层水体中的地质活动可能成为维持生命的主要动力。讨论了冰封卫星（如木卫二、土卫二）的地下海洋中，是否存在类似的热液喷口及其生命潜力。 结语：保护深海生命绿洲 维斯塔博士以对深海采矿活动的伦理和生态影响的深刻担忧作结。她强调，这些生态系统形成和演化所需的时间尺度极长，任何对它们的破坏都可能是不可逆转的。本书呼吁国际社会加强对深海热液区的科学考察和保护立法。 --- 特色与亮点 综合性图谱： 首次将地质学、物理化学、分子生物学和生态学数据无缝整合在同一个框架下。 独家数据： 包含了作者团队在“大西洋中脊碱性渗漏区”长达十年的原位观测数据和微生物培养结果。 先进成像技术： 大量使用高分辨率的同步辐射X射线成像图，展示了微生物群落与矿物晶体结构之间的纳米级相互作用。 理论深度： 对化能自养能流动力学进行了严格的数学建模，超越了传统的定性描述。 目标读者： 海洋生物学家、地球化学家、微生物生态学家、行星科学家以及所有对生命起源和极端环境适应性感兴趣的研究人员与高阶学生。

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这本书的封面设计给我一种踏实、厚重的感觉，很符合我对“地面气候”的想象。我一直认为，我们对气候的讨论，常常会聚焦在一些全球性的议题上，比如全球变暖、海平面上升，这些当然很重要，但有时候反而忽略了我们最直接、最生活化的气候体验。这本书的名字《The Climate Near the Ground》正是我一直以来渴望了解的领域。我希望它能够深入浅出地解释，为什么在同一片区域，不同地点的温度、湿度会有细微的差别；为什么在晴朗的夜晚，地面上的温度会下降得更快。我猜想，书中可能会包含很多关于大气边界层、土壤热力学、水循环等方面的知识，但更重要的是，它能把这些复杂的概念，与我们日常的生活经验联系起来。我期待这本书能带我走进一个充满细节、充满变化的“近地气候”世界，让我能够更敏锐地感知身边的环境，甚至能从中获得一些改善生活质量的启示。

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拿到这本书，我第一时间就被它的名字吸引了。《The Climate Near the Ground》这个标题，给我一种非常亲切的感觉，就好像它在讲述我们身边每天都在发生的事情，却又用一种更学术、更科学的视角去审视。我脑海中立刻浮现出关于晨雾、地面积雪融化、傍晚地面散发的热气等等画面。我特别希望这本书能够解释这些我们司空见惯的景象背后的科学原理。比如，为什么早晨的空气总是那么清新，为什么有些地方的霜冻会比其他地方更严重。我觉得，如果能理解这些“近地气候”的形成机制，我们或许能对天气预报有更深刻的理解，甚至能对如何应对极端天气有更直观的认识。这本书会不会也讨论到人类活动，比如城市建设、农业耕作，对我们脚下的这个小气候环境产生了怎样的影响？我猜想，它可能会用一些案例，让我们看到个体行为如何汇聚成对整体环境的影响，从而引发我们对可持续发展的思考。

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从这本书的标题来看，我猜它可能会深入探讨一些我们日常生活中最直观的气候现象，比如一天中温度的升降变化，或者不同季节的特征。我总是觉得，我们对天气的理解，往往停留在“今天下雨了”或者“明天会很热”这样比较表面的层面。但这本书的名字《The Climate Near the Ground》让我觉得，它会挖掘得更深，去解释为什么会有这样的天气，这些变化背后有哪些物理过程在起作用。我很好奇它是否会包含一些关于土壤、植被对局部气候的影响的内容。毕竟，我们生活在地面上，土壤和植物无疑是我们最直接的“伙伴”，它们肯定会在气候的形成过程中扮演重要角色。也许书中还会涉及一些关于微气候的讨论，比如城市里的热岛效应，或者森林深处那种凉爽潮湿的感觉，这些都是我平时会注意到的，但又说不出个所以然来的现象。我希望这本书能够解答我的疑惑，用科学的语言，把这些看似寻常却又充满奥秘的“地面气候”变得清晰易懂。

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这本书的封面设计让我印象深刻，那种泛黄的纸张质感，搭配上沉静而有力量的字体，瞬间就吸引了我。我一直对我们脚下这片土地的细微变化充满好奇，尤其是在气候这个大主题下，我们日常感受到的微风、日照、雨露，它们是如何形成的，又会产生怎样的连锁反应，这些都是我非常着迷的。所以，当我在书店的架子上看到它时，几乎是毫不犹豫地就拿下了。我期待着它能够为我揭示那些隐藏在日常天气现象背后的科学原理，或许还会讲述一些关于人类活动如何悄然改变我们周围气候的故事。我希望这本书能够用一种既严谨又易懂的方式，带领我探索那些我们习以为常却又至关重要的“近地气候”。也许，它还会提供一些关于如何更好地理解和适应我们所处环境的视角，让我对未来的气候变化有一个更清晰的认识，而不只是停留在一些宏观的概念上。总之，这本书的气质和它所暗示的主题，都让我对这次阅读充满期待，我迫不及待地想翻开它，去感受那份来自地面的气候的脉搏。

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《The Climate Near the Ground》这个书名，让我立刻联想到许多我一直以来都很感兴趣的现象。我想象着，这本书可能会详细地解释，为什么夏天傍晚的空气总是带着一种闷热的粘稠感，为什么在树荫下会比阳光直射的地方凉爽得多。我一直觉得，我们对气候的感知，很大程度上是来自于我们身体最直接的触感，而这本书的名字恰恰点出了这一点。我特别希望它能帮助我理解，那些在地面发生的细微的气候变化，比如微风的形成、露水的凝结、甚至是不同地表材质对温度的影响，它们是如何形成的，又会产生怎样的影响。我猜想，书中可能还会涉及到一些关于农作物生长、或者小型生态系统是如何与“近地气候”相互作用的内容。我期待这本书能够用一种严谨的科学态度，同时又不失趣味性地，为我揭示我们脚下这个充满生机与变化的“地面气候”世界的奥秘。

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