美國33年前做過一個實驗,將4男4女關在一起兩年,結果怎麼樣了?
33年前,也就是1991年,美國曾做過一個實驗,將4男4女關在一個封閉的環境中,看他們能不能在這個封閉的環境中生活2年時間。那麼這個實驗的結果,最後咋樣了?
生物圈Ⅱ號實驗
這個實驗就是大名鼎鼎的生物圈Ⅱ號實驗。實驗的目的,是探討人類是否能在火星這種遠離地球的環境中,建立起一套能夠長時期獨立運轉的生態系統。
基於這個目的,相關項目組需要建立一個大型的,和地球環境完全隔絕的生態圈。
生物圈Ⅱ號建築
這個生態圈需要有野生生物的羣落,儘可能接近地球環境的環境系統,以及大量的動植物。
最終相關項目組在美國亞利桑那州建立了一個佔地1.3萬平方米的“微型地球”。
這個“微型地球”內部有熱帶雨林、熱帶草原、沙漠、沼澤、海洋這5種環境,還有約3000種動植物和1000種微生物。
除開這些“自然環境”外,這個“微型地球”內還有供實驗人員生活的居住區,以及維持實驗人員生存所需的農業區共兩個人工區劃。
生物圈Ⅱ號結構圖
這整個“微型地球”的建設歷時8年,耗資1.5億美元(1987年市值),是人類歷史上最大的人工獨立生態系統。
在生物圈Ⅱ號建成之後,4男4女共8名科研人員於1991年9月首次進入了生物圈Ⅱ號,並開始生活。
在最開始的時候,這些科研人員的生活還是相當愜意的。畢竟這是人類首次搞如此大規模的生態圈模擬實驗,這些科研人員對該實驗抱着相當大的好奇與熱情。
然而隨着時間推移,當科研人員們的熱情和好奇消退後,整個實驗的問題也越來越多了。
參與生物圈Ⅱ號實驗的人員
最開始的時候是8名科研人員之間的關係變差了。當大家在一個如此封閉的環境中天天面對着彼此時,想說的話和能聊的天很快就說完了。
於是大家面對彼此的態度變得惡劣起來,科研人員間也出現了敵意。
隨後生物圈Ⅱ號內的生存條件也變差了。因爲一些原因,整個生物圈Ⅱ號內的含氧量開始緩慢下降,打破了一開始設計的“靠植物和動物完成生態圈內的碳平衡”。
在含氧量開始降低後,生物圈Ⅱ號內部的“雨水”開始了酸化,這嚴重打擊了生物圈Ⅱ號內部的生態圈系統。
生物圈Ⅱ號部分景觀
不少動植物在逐漸降低的含氧量和嚴重酸化的雨水中開始大量死亡,導致內部的生態平衡被進一步打破。
尤其是小型昆蟲的大量死亡,導致爲植物授粉的渠道消失,直接造成大量植物的死亡。
不過生物圈Ⅱ號中的螞蟻倒是憑藉着獨特的生態位優勢大量繁衍,很快就爬滿了生物圈Ⅱ號內部的牆壁。
除了“自然生態區”的環境惡化,人工居住的農業區環境也迅速惡化。
因爲爲植物授粉的昆蟲大量死亡,所以農作物的產量也很快下降併入不敷出。
生物圈Ⅱ號內部景觀
最終原本計劃持續2年的計劃,最終在8名科研人員生活21個月後便無法維繫,撤出了生物圈Ⅱ號。
生物圈Ⅱ號實驗失敗的原因
在該實驗結束後,後續有科學家進入生物圈Ⅱ號進行調查,最終確認了此次實驗失敗的原因。
生物圈Ⅱ號內部含氧量下降的原因是由兩個因素引起的。
第一個因素自然是生物圈Ⅱ號內部動植物的大量死亡了。動植物大量死亡後開始腐爛,導致微生物大量消耗氧並釋放各種其它氣體。
生物圈Ⅱ號內部景觀
第二個因素是建設生物圈Ⅱ號的牆壁。
生物圈Ⅱ號的牆壁是由特定混泥土建造的,會吸收空氣中的二氧化碳。
雖然二氧化碳不是“氧氣”,但將其中的碳物質固定住的話,剩下的就是氧,這也是植物能吸收二氧化碳釋放氧氣的原因。
但因爲生物圈Ⅱ號的牆壁吸收了二氧化碳,導致本就稀少的植物就算想固化碳元素也做不到,導致了生物圈Ⅱ號內部含氧量的進一步降低。
生物圈Ⅱ號內部景觀
至於科研人員們之間的關係變差,一方面是因爲人太少了,另一方面是因爲生物圈Ⅱ號內部的環境惡化。
只有8個人的社會環境本身就會造成人的心理極度壓抑。
再加上生物圈Ⅱ號內部的環境惡化導致大家生活質量降低,進一步的加劇了這個影響。
最終這4男4女在一系列外部因素的作用下,導致了關係極度惡化。
參加生物圈Ⅱ號實驗的人員
生態圈大小對內部平衡的影響
此次實驗證明了地球這個生態圈依舊是無法替代的,人工製造的生態圈無法達成地球這麼完美的生態平衡。
當然最根本的原因還是生物圈Ⅱ號這個生態圈太小了。
1.3萬平方米的佔地面積看起來很大,但和地球相比實在不算一個合格的生態系統,實在是過於逼仄。
如果將生物圈Ⅱ號的規模擴大到原有規模的數百倍,那就算這項實驗無法成功,這個內部生態圈也能延長非常長的時間,撐個幾十年不成問題。
生物圈Ⅱ號內部景觀
在此前大熱的科幻電影《流浪地球》的原著小說中,人類之所以要推着地球跑路而不是建造大型飛船,根本原因就是飛船內部的生態圈太小。
在電影的原著小說中,主角製造了一個內含小蝦和水藻的水晶球,按照理論,這個封閉的水晶球可以一直維持生態平衡,保證小蝦和水藻都活着。
但因爲這個生態圈太小,一丁點變動都可能導致生態圈崩潰,所以水晶球中的小蝦很快就死亡了。
說到底,像生物圈Ⅱ號這樣的生態圈因爲規模太小,很難擁有像地球一樣強的“容錯能力”。
地球
只是相較於《流浪地球》裏的水晶球,生物圈Ⅱ號又要大很多,所以能支撐21個月的時間。