《生存与毁灭：地球的哭泣》【1】

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生存与毁灭：地球的哭泣

在与蓝色星球的相处之中，生存还是毁灭，是人类所面临的共同问题。

编辑推荐

如果我们再次来到太空回望地球，你能想象地球失去蓝色的样子吗？一个没有水的星球，可能是火星、木星、土星，但绝不是地球。同样，人类能失去绿色吗？失去绿色的星球，将不再是人类的家园。为了家园，人类一直在行动。昔日的家乡山川秀美，江水清澈，林海雪原，风和日丽。我们眼中现实的家乡是黄土高坡，是长江浊浪，是荒山秃岭，是尘土飞扬。而我们憧憬、追求的未来，是绿色的未来，是绿色的家园。

现如今，人们的环保意识和环保行为没有跟上科学技术发展的速度，生活中对环境的肆意破坏，可以说是随处可见。逐渐恶化的生存环境，是大自然对人类敲响的警钟，为了维护人类自身和子孙后代的健康，必须以实际行动来保护这个蓝色星球。

内容简介

《生存与毁灭：地球的哭泣》通过地球的美丽与神奇、扯破地球的“外衣”、不见血的伤口、空虚的底壳、流淌的泪水等章节，描述了地球种种神奇的现象，揭示了目前地球所存在的各种危机，以及人类与地球陷入的共同困境。试图通过这些现象与潜在的种种问题，来劝说人们爱护我们这个共同的母亲——地球。

序：蓝色星球 绿色未来一、地球的美丽与神奇(上)（一）从“大地女神”到“暗淡蓝点”（二）沧海桑田创造生命奇迹一、地球的美丽与神奇(下)（三）被包裹与呵护的地球（四）绿色植物编织生命摇篮二、被扯破的地球“外衣”(上)（一）谁让地球“生病”了？（二）谁把它戳了一个“窟窿”？二、被扯破的地球“外衣”(下)（三）太阳与人：谁让地球变暖？（四）好雨知时节奈何变“硫酸”（五）汽车小“尾巴”污染大难题三、不见血的伤口(上)（一）正在消失的森林三、不见血的伤口(下)（二）退化的草原与荒漠化（三）违背自然的“水泥化”四、空虚的地壳(上)（一）古老大地承载生命（二）海底钻探危机四伏四、空虚的地壳(下)（三）采煤引发土地沉陷（四）城市塌陷为哪般？五、流淌的泪水(上)（一）生命之水敲响警钟（二）湖泊——渐逝的“明珠”五、流淌的泪水(下)（三）江河——悲泣的“母亲”（四）大海——失落的“摇篮”六、守护我们的家园(上)（一）人类和地球陷入困境（二）努力缩小“生态足迹”六、守护我们的家园(下)（三）“生物圈2号”的启示（四）离不开的家园

序：蓝色星球 绿色未来

从距离地球45000公里的太空上回望，我们会发现，地球不过是一个蓝色小球，就像小孩玩耍的玻璃弹珠。但就是这么一个“蓝色弹珠”，却养育了无数美丽的生命，承载着各种各样神奇的事物。人类从这个小小的星球中诞生，并慢慢成长，从茹毛饮血、刀耕火种的时代一步步走来，到今天社会文明、人丁旺盛、科技发达，都有赖于这个小小星球的呵护与仁慈的奉献。

当人类逐渐强大，有能力启动宇宙飞船进入太空，他却没有别的地方可去，因为到目前为止，人类只有一个地球，只有一个家园。

地球上有两种重要的色彩，一个是蓝色，一个是绿色，蓝色是海洋，绿色覆盖大地，在太空看地球是蓝色，生活中却是绿色环绕，这两种色彩覆盖着地球的大部分表面；原始生命从海洋中孕育，在森林中成长，经过漫长的进化造就人类，有了水和植物，再通过光合作用，提供生命活动所不可缺少的能源，万物因此获得生机，地球因此成为人类的家园。但是，人类在和以绿色植物为主体的自然界和谐相处数百万年后，危机出现了，由于人类活动的加剧，地球上的绿色正在快速地消失。

在欲望和利益的驱使下，在看似精明、实则愚蠢的行为下，令人忧心的事情一再发生。森林被砍伐；河流变黑变臭；城市总是灰蒙蒙、空气中弥漫着悬浮颗粒物和二氧化硫；耕地一年比一年减少、钢筋混凝土建筑一年比一年增多；山头或寸草不生、农田或颗粒无收；臭氧层空洞、冰川融化、酸雨浸蚀；野生动物灭绝的消息不断传来、食品安全事件层出不穷……绿色的消失既是事实，也是象征，病变、震撼、全球污染、地球生病了，地球在哭泣。

近年来，无数的数据和现象都在逼近一个问题，人类贪婪无度，地球不堪重负，人类已经走到一个紧要关头，生存还是毁灭？

如果我们再次来到太空回望地球，你能想象它失去蓝色的样子吗？一个没有水的星球，可能是火星、木星、土星，但绝不是地球。同样，人类能失去绿色吗？失去绿色的星球，将不再是人类的家园。

从现在开始，我们可以改变以往的观念，而接纳新的绿色思维——人不能主宰地球，而是属于地球；我们应更多地学习环保先锋、追随环保组织，参与绿色行动；我们不仅关注国家社会，还关注身边的阳光、空气和水，关注明天是否依然；在日常生活中，从我做起，知道与做到节约型社会的良好生活习惯。也许你认为自己所做的一切微不足道，但每个人的努力都是宝贵的，留住一片绿色，地球就多一片生机；增添一份绿色，人类就增添一份希望。

如果有机会来到太空，眺望这个美丽的蓝色星球，你会有怎样的愿望？

许它一个绿色的未来!

一、地球的美丽与神奇(上)

“你是谁？”

“世界从何而来？”

千百年来，人们不断提出这些问题。据我们所知，没有一个文化不关心“人是谁”、“世界从何而来”这样的问题。

——乔伊斯·贾德《苏菲的世界》

（一）从“大地女神”到“暗淡蓝点”

思考，是人类的天性。眼睛，是我们观察世界的窗口。当世界展现在儿童的眼前时，首先是好奇，然后就有了“这是什么？”“它为什么会这样？”的疑问。每一个人都带着这样的好奇和疑问长大。整个人类也是如此，从原始人的茹毛饮血，到现代人不断地被科学武装，人类在不断地问着，思考着，解答着。

人从哪里来？无论是一个人的降生，还是整个人类的由来，现代科学都已经给出了答案。当人站在大地上，就有了“大地有多大？”“大地是如何形成的？”等一系列疑问。这些疑问，最早就反映在古老的神话中。希腊神话，是世界神话宝库中的珍宝，这些神话昭示着古代人类对于世界的思考和想象。

该亚，是希腊神话中最早出现的神，她被认为是大地之神。开天辟地时，由混沌所生，并与乌拉诺斯结合生了六男六女，十二个泰坦巨神及三个独眼巨神，还有三个百臂巨神，是世界的开始。之后，所有天神都是她的子孙后代。例如著名的“众神之父”宙斯，为人类盗取天火的普罗米修斯，都是该亚的孙子。至今，西方人仍常常以“该亚”作为地球的代称。

在希腊，有一个著名的特尔斐神庙，距离雅典180千米，最初它曾是人们祭奠大地之神该亚的地方。在古代，它被希腊人认为是世界的中心，是天堂与大地相接的地方。希腊神话中，宙斯释放了两只雄鹰，并且让它们朝着相反的方向飞行，雄鹰最终在特尔斐相遇。特尔斐象征着地球的中心，是人类在地球上最接近神明的地方。

20世纪七八十年代，英国科学家洛夫洛克借用神话中的大地之神该亚，提出了著名的“该亚假说”。这个假说认为，一切生物赖以生存的地球，不仅是宇宙中仅有的一个有生命的星球，而且地球自身也是一个生命有机体，她就像一个生物体一样，有自己的新陈代谢，有自己的生命调节体系。地球不是一个无生命的死物，而是一个能够不断自我更新的生命系统。

洛夫洛克说：“地球是活着的！”她具有自我调节的能力,这种调节通过陆地、海洋与大气的互相作用来实现,各种生物也参与其中,它们就像人体的细胞和器官,对整个机体的活动都在发挥着自己的作用。为了这个有机体的健康,假如她的自身出现了一些有害因素,该亚就会通过一种有效的反馈机制,将那些有害的因素除掉，就像人体的免疫系统会消灭入侵的细菌和病毒一样。

洛夫洛克认为，“该亚不是一个溺爱子女的母亲，也不是一个柔弱的孩子，她是一个强有力的圣女”。对于人类对生态环境的破坏，她的容忍是有限度的，她不会放任人类一直愚蠢地干下去。

“该亚假说”得到了许多科学家的认可，神话中的该亚，成为“复活”的女神。

古希腊文明是西方文明的源头。科学史家认为，希腊神话中孕育着科学精神的起源。古希腊有众多的哲学家和科学家，是他们奠定了现代科学的基础。大家都知道，亚里士多德是古希腊时代一个百科全书式的人物，他是柏拉图之后世界最伟大的思想家、哲学家和科学家。亚里士多德生活在公元前300多年，比他早200年时，有一个人叫毕达哥拉斯，是一位著名的数学家和哲学家，他是第一个提出“地球”概念的人。

毕达哥拉斯认为，宇宙也是一个球体。由于毕达哥拉斯在学术上的巨大影响，以至形成了一个毕达哥拉斯学派，这个学派认为，宇宙的中心有一个“中心火”，所有的天体都绕着它转动。当时已经知道的天体，有地球、月亮、太阳、金星、水星、火星、木星和土星等，他们甚至绘制了宇宙结构图，在这个图中，以“中心火”为中心，各个星球依次排列为同心圆状，太阳就像地球一样，只是其中的一个围绕“中心火”转动的星体。这是人类最早的宇宙观。

当亚里士多德去世后不久，在毕达哥拉斯的故乡，有一个叫阿里斯塔克的人，长期着迷于天文观测，最终提出了自己的宇宙观，他认为恒星是不动的，地球等行星是绕着太阳运动的。也就是说，阿里斯塔克提出了“日心说”，这个学说比人们熟知的哥白尼日心说早了近两千年。但是，阿里斯塔克的学说太超前了，就像后来孟德尔发现生物遗传定律没人注意一样，阿里斯塔克的“日心说”一直要等到近两千年后，才由哥白尼重新发现。比较而言，孟德尔还是幸运的，他的学说在30多年后就被重新发现并得到承认。

“给我一个支点，我可以把地球撬起来！”说这话的人是阿基米得，他与阿里斯塔克是同时代人。这样一句千古名言，证明那个时代的人已经知道，地球是在宇宙中“悬浮”着的。

古希腊人不满足于知道地球是一颗行星，还有人想知道“地球有多大”，这个人就是埃拉托色尼。他与阿基米得和阿里斯塔克是同时代人，擅长几何计算。埃拉托色尼认为，假如地球真是一个球体，那么，在地球上的不同地方，太阳光线与地平面的夹角就会不同，只要测出这个夹角的差以及两地之间的距离，就可以计算出地球的周长。

终于有了这样一个机会。埃拉托色尼听说埃及的塞恩这个地方，就是今天的阿斯旺，夏至这天中午时，太阳的光线可以直射到井底，表明这时太阳正垂直于地面。埃拉托色尼根据赛恩到亚历山大城之间的距离，测出了夏至这天中午时，亚历山大城一根垂直竹竿的长度和它的影长，由此计算出了地球的周长。埃拉托色尼计算出的地球周长是25万希腊里，约合4万千米，与地球的实际半径只差100多千米！

埃拉托色尼是了不起的，两千多年以前他对地球就有了这样精确的认识。

当时光流转到公元1960年代，人类早已不再满足于站在地球上认识地球，而是向往飞上太空。

1961年4月12日，是一个被人类永远记住的日子。这一天莫斯科时间上午9时零7分，苏联宇航员加加林，乘坐“东方1号”宇宙飞船飞向太空。在最大高度为301千米的轨道上，绕地球一周，历时1小时48分，然后返回地面。

这是人类首次利用航天器载人太空飞行，实现了人类进入太空的梦想。之后，美国开始了宏大的“阿波罗登月计划”，历时11年，将人类的登月梦想，变为实际行动。

1969年7月16日，在美国肯尼迪航天中心，总高度达到110米的巨大的“土星5号”火箭，载着“阿波罗11号”飞船和3名宇航员，离开地球飞往月球。4天后，阿姆斯特朗踏上了月球，首次实现了人类登月的梦想。阿姆斯特朗曾感慨地说：“这是一个人的一小步，却是人类的一大步。”

今天每一个飞行在太空中的宇航员，都会在空中仔细地观看地球，并对地球的美丽发出由衷的赞叹。在当年的阿波罗登月行动中，宇航员拍下了大量的地球照片，其中最被人称道的，是由“阿波罗17号”飞船宇航员所拍摄的地球照片。这张照片被冠以漂亮的名字，叫做“蓝色弹珠”。

拍摄这张地球照片时，飞船正运行到距离地球45000千米的高度。这时飞船正背向太阳，此时对于身在太空的宇航员来说，他所看到的地球的大小，就像小孩子玩耍的蓝色弹珠一样。美国东部时间的1972年12月7日凌晨，飞船飞向太空后的几小时，正是非洲大陆的白昼，再加上时间接近冬至，南极洲正受到太阳的正面照射，因此，就有了这张高清晰的“蓝色弹珠”地球照片。照片覆盖的范围从地中海地区到南极洲冰盖，几乎整个非洲大陆都可清晰地看到。

这是一个不寻常的记录，这是一张历史性的照片。全人类都借助于这张照片，看到了地球的真面目。

美丽的“蓝色弹珠”

“蓝色弹珠”是人类在高空所看到的地球，它美丽动人。地球上的高山、大海、绿地、荒漠，都幻化成一片诱人的蓝色，能够分清的只是大陆和海洋，它们都折射着太阳的光辉。地球犹如一个羞涩的少女，掩饰着她姣好的容貌，将美丽的轮廓展示给人类。

人类几千年一直在探索着地球，但就像我国诗人苏东坡在诗中所说，“不识庐山真面目,只缘身在此山中”。一旦飞到太空，回眸一看，地球——人类的家园，竟以一种梦幻般的形态，悬浮在茫茫太空。这是人类从来没有想到的。任你翻遍世界文学史上的任何一部名著，科学史上任何一部专著，都不能找到对地球的这样一种想象与描述。亚里士多德是伟大的、博学的，他没有想到；歌德是天才的，他对地质地貌颇有研究，他同样没有想到。

文学家和科学家没有想到的，加加林和阿姆斯特朗看到了。高性能的摄像机代替了人的眼睛，它为人类捕捉了地球的瞬间，为它留下了“蓝色弹珠”这个永恒的影像。

在地理课上，当你看着世界地图，你会想到这“蓝色弹珠”；当你看着“蓝色弹珠”这幅地球照片，你会想象到，你就是太空中的宇航员，那是你眼中的地球家园。

人类并不满足于在45000千米的高度看地球，能否在更高的高度看地球，看地球在太阳系中的位置究竟在哪里，成为新的追求。

1977年9月5日，美国发射了无人外太阳系太空探测器——“旅行者1号”，这个太空探测器至今仍在太空中执行着探索任务，飞向更遥远的宇宙空间。“旅行者1号”已经访问过木星和土星，它是目前离地球最远的人造飞行器。1990年2月14日，旅行者1号太空探测器接受来自地球的指令，转身向后，拍摄了它所探访过的行星，在这一系列照片中，美国国家航空航天局最终翻译编辑成了“太阳系全家福”照片，其中一张照片刚好把地球摄于镜内。地球在这张从40亿英里外（64亿千米外）拍摄的照片中，就是太阳光束中一个渺小的“暗淡蓝点”。

太阳系的行星

“暗淡蓝点”是人类在更遥远的太空中，找到自己的家园的证据。它告诉地球人，我们在哪里。美国著名天文学家卡尔·萨根对“暗淡蓝点”有一段含义深刻的解释：

我们成功地（从外太空）拍到这张照片，细心再看，你会看见一个小点。就是这里，就是我们的家，就是我们。在这点上有所有你爱的人、你认识的人、你听过的人、曾经存在过的人在活着他们各自的生命。集合了一切的欢喜与苦难、上千种被确信的宗教、意识形态以及经济学说，所有猎人和抢劫者、英雄和懦夫、各种文化的创造者与毁灭者、皇帝与侍臣、相恋中的年轻爱侣、有前途的儿童、父母、发明家和探险家、教授道德的老师、贪污的政客、大明星、至高无上的领袖、人类历史上的圣人与罪人，统统都住在这里——一粒悬浮在阳光下的微尘。

卡尔·萨根进一步指出，我们的星球只是在这被漆黑包裹的宇宙里一粒孤单的微粒而已。正因我们如此不起眼——在这浩瀚之中——是不会从任何地方传来任何提示来拯救我们，一切任由我们自己主宰。

（二）沧海桑田创造生命奇迹

“我是一条天狗呀！

我把月来吞了，

我把日来吞了，

我把一切的星球来吞了，

我把全宇宙来吞了。

我便是我了！”

这是诗人郭沫若在诗集《女神》“天狗”中的诗句，它表达了五四时期中国青年的自我崛起和蓬勃生命的绽放。天狗吞月，是我国民间一个古老的神话传说。

在古时候，当月食或日食发生时，人们解释不了这种奇怪的现象，就借助于想象力，创造了“天狗吞月亮”“天狗吃太阳”的神话。至今在民间，每当看到月食或日食时，缺少科学知识的人，仍会重复这样一个古老的说法。“天狗”是什么？它会比太阳、月亮还大，能够吞吃它们？在我国古老的《山海经》一书中，“西山经”中就有“天狗”的说法，原文是：“又西三百里，曰阴山。浊浴之水出焉，而南流注于番泽，其中多文贝。有兽焉，其状如狸而白首，名曰天狗，其音如榴榴，可以御凶。”就是说，天狗是一种像狸猫的兽类，能够抵御凶祸。

“天狗”当然是不存在的,但宇宙、太阳、地球是怎么来的，不同的民族、不同的文化背景，有不同的说法。在我国，有盘古开天辟地的神话传说；在西方，基督教所宣扬的，是上帝创造世界。无论哪一种说法，都相信宇宙原是一片混沌，这种想象看起来不无道理，距离科学的理论认知并不遥远。

在现代，一种广为认可的宇宙演化理论，是宇宙从温度和密度都极高的状态中由一次“大爆炸”产生，时间在137亿年前。

20世纪40年代，美国天体物理学家伽莫夫等人正式提出了宇宙大爆炸理论。该理论认为，宇宙在遥远的过去曾处于一种极度高温和极大密度的状态，这种状态被形象地称为“原始火球”。所谓原始火球也就是一个无限小的点，现在的宇宙仍会继续膨胀，也就是无限大，有可能宇宙爆炸的能量散发到极限的时候，宇宙又会变成一个原始火焰即无限小的点以后，火球爆炸，宇宙就开始膨胀，物质密度逐渐变稀，温度也逐渐降低，直到今天的状态。这个理论能自然地说明河外天体的谱线红移现象，也能圆满地解释许多天体物理学问题。

“大爆炸宇宙论”认为：宇宙是由一个致密炽热的奇点，于137亿年前一次大爆炸后膨胀

这样一个学说，从1948年伽莫夫建立以来，通过天文物理学家们几十年的努力，为我们勾勒出了这样一幅宇宙演化图景：

宇宙起源于原始的热核爆炸，化学元素依次产生于大爆炸后的中子俘获过程。

大爆炸开始时约137亿年前，极小体积，极高密度，极高温度。

大爆炸前10～43秒，宇宙从量子背景出现。

大爆炸前10～35秒，同一场分解为强力、电弱力和引力。

大爆炸前10～5秒，温度为10万亿度，质子和中子形成。

大爆炸后0.01秒，温度为1000亿度，光子、电子、中微子为主，呈热平衡态，体系急剧膨胀，温度和密度不断下降。

……

大爆炸后13.8秒后，温度降至30亿度，氘、氦类化学元素形成。

大爆炸后30万年后，温度降至3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下，凝聚成密度较高的气体云块，直至形成恒星和恒星系统。

如果将宇宙的诞生时间比如为三天前，那么，地球则是在两天前诞生的，具体时间约为46亿年。

地球是伴随着太阳系诞生的，在太阳系诞生之初，是由尘埃与气体组成的，它呈巨大的云团形态，不断旋转，引力与惯性将云团压成为一个圆碟状。引力又使得物质环绕尘埃粒子不断紧缩，最终使得圆碟的剩余部分分解开，一些细少的碎片则互相碰撞，组成较大的碎片，最后就形成太阳的行星，这其中有一个就是地球。

有一种学说认为，在地球形成时，旋状的原始地球遭遇了另一个形成中的星体的碰撞，碰撞使大部分地壳被喷出，而这个星体的一些重金属则沉入地球的地核内，它所剩余的物质和地球的喷出物重新形成一个新的球体，这就是月球。人们相信，这次撞击使地球的自转轴倾斜了23.5°，导致地球后来出现了四季变化，并由此可能加速了地球的自转速度，使地球出现了最初的板块构造。

在地球形成的初期，小行星与太阳系形成后剩余的物质不断撞击地球。这些撞击与放射性崩解产生的热、残热与收缩压力产生的热相结合，使得地球完全处于一种熔融状态。在这个过程中，较重的元素沉向中心，较轻的元素升至表面，从而形成了地球的不同圈层。随着时间的推移，地球表面慢慢冷凝，大约在1亿5千万年内，形成了固体的地壳。

在原始地壳形成时，地球不断遭受各种星体的撞击，而内部的高温高压则引起火山喷发，由此逃逸出的气体，形成了地球的原始大气。原始大气层含有氨、甲烷、水蒸气、二氧化碳、氮气和其他含量较少的气体，但没有氧气，这时也没有臭氧层，因此强烈的紫外线大量照射在地球表面。

当流星撞击地球时，也不断带来水，地球本身岩石中大量的结晶水，也由于高温而从矿物中分离出来，形成大量的水蒸气，伴随着地球的冷却，38亿年前云层开始形成，有了降雨，雨水落下逐步汇成原始海洋。

有证据表明，地球在水圈形成之后不久，原始生命就诞生了。在南非巴布顿地区发现的地球上最古老的生命记录，距今已经38亿年。这个时间与科学家们的研究和推测是一致的。

在世界各地，有一种岩石叫做“条带状磁铁石英岩”，世界上许多大型铁矿都是这种岩石，我国的鞍钢、首钢的矿区就是这种岩石。科学家认为，这种岩石的形成，可能是生命参与作用的一个重要证据。

在早期陨石撞击事件中，由于大量的陨铁落到地球，地球表层的铁和硅的含量很高，海水中充满了这些物质。但这样的铁和硅很难沉积下来，只有在一些厌氧生物的帮助下，才会形成沉积物。厌氧生物死亡后，也随沉积物的形成残留其中，就形成了含有早期生命遗迹的条带状磁铁石英岩。这个过程也逐渐地改变了大气圈的化学成分，使大气中的二氧化碳逐渐减少，氧气逐渐增多，慢慢地演变成今天的大气。

寒武纪（约5亿年以前）早期水下生物景观图

海洋是生命的摇篮，原始生命诞生于原始海洋。原始生命的形成，经历了漫长的过程，它从有机物小分子物质，形成有机物高分子物质，再进一步形成多分子体系，然后才成为原始生命。原始生命是地球生命的起点，它就像星星之火，最终形成燎原之势，遍布于地球的各个角落，把地球装扮得生机勃勃，五彩缤纷。

科学家经过大量的研究发现，地球生命的发展并不呈均匀的直线式，而是螺旋式的。在最初的5亿年中，生命的进化很缓慢，直到有一天发生了爆炸式的增长，这种增长大约在5.7亿年前的寒武纪初期出现。“寒武纪”是地质史上的一个年代，因最初在英国的一座小山发现独特的地层结构而得名。寒武纪开始，无脊椎动物的绝大多数门类，在几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是同时地、突然出现的众多生物种类的现象，被人们称之为寒武纪生命大爆发。

多少年来，人们对于寒武纪生物发现最多的是三叶虫化石，并因此将寒武纪称之为三叶虫时代。1984年，我国科学家在云南省澄江县，首次发现大量的寒武纪动物化石群，后来这个发现被称为“澄江动物群”。这里保存了十分珍稀的动物软体构造，首次栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮丽景观，成为“寒武纪生命大爆发”最有力的证据。这个发现在国际上被誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”，它为揭开地球早期生物进化的奥秘，开启了一扇宝贵的科学之窗。

云南“澄江动物群”的发现说明，在寒武纪早期，动物多样性的基本体系已经建立起来。这个时期的海洋生态系统已经有了相当完整的食物链。尤其“云南虫”的发现，它将包括人类在内的脊椎动物的历史向前推进了1000多万年。

大约在4亿年前，原始的蕨类植物开始出现，历经近1亿年的时间，大地披上了绿装，地球出现了由真蕨、种子蕨等植物构成的原始森林。同时爬行动物开始出现。这时地球的陆地与海洋，一派生机。到约2亿年前，银杏、松柏类植物繁盛，地球进入了恐龙时代。当恐龙在6500万年前走向消亡时，哺乳动物开始繁荣，到300多万年以前，在非洲大陆出现了最早的人类。由此，地球进入了一个全新的时代。

当地球生物经历由简单到复杂、从水生到陆生的进化过程时，是伴随着沧海桑田的变迁而发生的。在5亿多年前的寒武纪生命大爆发时，地球的大陆和海洋并不像今天的分布格局，而是呈若干块大陆分散分布于大洋中的。那时，南北两极是没有陆地的，而是被广阔的海洋所占领。到2.5亿年前，那些分散分布的大陆逐渐漂移到一起，形成所谓“联合古陆”，有了今天大陆分布的雏形，也就是在这个时期，恐龙所代表的爬行动物开始成为动物界的主人。

后来，联合古陆又发生了分离，在其中的两块大陆之间形成大西洋，南美与非洲大陆分离开来；澳洲和南极洲离开非洲和印度大陆，各自独立漂移出去，印度洋出现。这时的北美、欧洲和亚洲大陆仍连在一起。当恐龙走向灭绝时，印度板块从原有大陆中分离出来，以很快的速度越过赤道向北漂移，向亚洲大陆靠近，最终导致著名的喜马拉雅运动，使原来位于大洋之下的这个地区逐步抬升，最终形成青藏高原，和高高的喜马拉雅山。与此同时，北美与欧亚大陆分离远去，逐步形成现代大陆与海洋的格局。

可以说，现代地球上的高山大川，都是在这最后的大陆漂移过程中逐步形成的。亚洲的喜马拉雅山脉、欧洲的阿尔比斯山脉，以及长达6000多千米的东非大裂谷，都是在这个过程中形成的。由于海陆变迁的巨大变化，地球的气候也在剧烈的变化着。一批批动植物物种，在不断地适应着，斗争着，旧的物种消失了，新的物种又诞生了。

生命，在这剧烈的环境变迁中展现着美丽和顽强。

一、地球的美丽与神奇(下)

（三）被包裹与呵护的地球

我们居住的地球被一层大气圈所包围，大气圈随地球一道转动，形成一个整体。如果我们从星际空间去看地球，大气圈就像一层淡蓝色透明的外衣紧裹着地球，透过这层透明的外衣，可以清晰地看到地面上的山脉、海洋等。如果把大气圈看作气体的海洋，我们就生活在这个海洋的底部。简而言之，大气层或大气圈是围绕着地球的一层空气，是地球外圈中最外部的气体圈层，包围着海洋和陆地。

安徒生童话《皇帝的新装》中描写了一位愚蠢的皇帝，身披着透明的“衣服”，在全体国民面前举行盛大的游行，丢尽了自己的颜脸。地球的衣服也是透明的，不过皇帝的新装是虚无的，而地球的衣服是真实存在的。大气层重达5300万亿吨，如此沉重的外衣，地球能穿得动吗？不必担心，考虑到地球的体重有60万亿亿吨，大气层的质量只占地球总质量的百万分之一，所以地球穿上这件外套，简直是轻若无物。设想一下自己穿上质量为0.05克的服装的感受，就不会为地球担心了。那么地球外衣的材料主要是什么呢？

原始大气主要是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨等组成。地球在分异演化中，不断产生大量气体，经过“脱气”逃逸到地壳之外，也是大气的一个来源。绿色植物出现之后，在光合作用中吸收二氧化碳，放出游离氧，对原始大气缓慢地氧化，使一氧化碳变为二氧化碳，甲烷变为水汽和二氧化碳，氨变为水汽和氮。光合作用不断进行，氧气从二氧化碳中分异出来，最终形成以氮和氧为主要成分的现代大气。现在大气中氮占总体积的78.09%，氧占20.95%，氩占0.93%，二氧化碳占0.03%，以及微量的氖、氦、氙、氪、臭氧、氡、氨、氢等。此外还有水汽和尘埃微粒等。大气层的空气密度随高度而减小，越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在1000千米以上，但没有明显的界限。整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层，再上面就是星际空间了。

对流层在大气层的最低层，紧靠地球表面，其厚度大约为10～20千米。对流层的大气受地球影响较大，云、雾、雨等现象都发生在这一层内，水蒸气也几乎都在这一层内存在。这一层的气温随高度的增加而降低，大约每升高1000米，温度下降5℃～6℃。动、植物的生存，人类的绝大部分活动，也在这一层内。因为这一层的空气对流很明显，故称对流层。对流层以上是平流层，大约距地球表面20～50千米。平流层的空气比较稳定，大气是平稳流动的，故称为平流层。在平流层内水蒸气和尘埃很少，并且在30千米以下是同温层，其温度在－55℃左右。平流层以上是中间层，大约距地球表面50～85千米，这里的空气已经很稀薄，突出的特征是气温防高度增加而迅速降低，空气的垂直对流强烈。中间层以上是暖层，大约距地球表面100～800千米。暖层最突出的特征是当太阳光照射时，太阳光中的紫外线被该层中的氧原子大量吸收，因此温度升高，故称暖层。散逸层在暖层之上，为带电粒子所组成。

除此之外，还有两个特殊的层，即臭氧层和电离层。臭氧层距地面20～30千米，实际介于对流层和平流层之间。这一层主要是由于氧分子受太阳光的紫外线的光化作用造成的，使氧分子变成了臭氧。电离层很厚，大约距地球表面80千米以上。电离层是高空中的气体，被太阳光的紫外线照射，电离成带电荷的正离子和负离子及部分自由电子形成的。电离层对电磁波影响很大，人们可以利用电磁短波能被电离层反射回地面的特点，来实现电磁波的远距离通讯。

大气中含量最多的成分是氮，按体积比占78％。大气中的氮能冲淡氧，使氧不致太浓，氧化作用不过于激烈。在常温下，分子氮的化学性质不活泼，人和动物不能直接利用它，但植物的生长却离不开它。氮是植物制造叶绿素的原料，也是制造蛋白质的原料。氮还是制造化学肥料的原料。豆科植物可通过根瘤菌的作用，固定到土壤中，成为植物生长所需的氮肥。

大气中含量排在第二位的是氧。氧是人类及其他动植物呼吸、维持生命不可缺少的气体。此外，氧还决定着有机物质的燃烧、腐败及分解过程。

大气中的氧分子分解为氧原子，每个氧原子又与另外的氧分子结合就形成了另外一种气体——臭氧，因其有一种特殊的臭味而得名——臭氧。臭氧通常呈浅蓝色。在常压下，当温度降至-112.4℃时，气体臭氧就变为暗蓝色的液体。当温度降至-251.4℃时，它就凝固成紫黑色的晶体。

大气中臭氧的含量很少，而且随着高度的变化而变化。在近地面层臭氧含量很少，从10千米高度开始逐渐增加，在12～15千米以上含量增加特别显著，在20～25千米高度处达最大值，再往上，臭氧的含量逐渐减少，到55～60千米高度上就极少了。

在水平方向上，臭氧的分布也有所不同。赤道和低纬度的臭氧含量最少，随着纬度的增高，臭氧含量也增加。臭氧也有季节变化和日变化。北半球高纬度地区，春季臭氧含量最大，秋季最小。

臭氧能大量吸收太阳紫外线，使极少量的紫外线到达地面，使地面上的生物免受过多紫外线的伤害。少量的紫外线能杀菌防病，促进机体内维生素D的形成，有利于机体增大和防止佝偻病。

二氧化碳是无色、无臭、无味的气体。燃料的燃烧，有机物的腐化以及动、植物的呼吸都产生二氧化碳。同时，二氧化碳又是植物在光合作用下生长的原料。绿色植物在新陈代谢过程中，吸收二氧化碳，合成碳水化合物和其他物质。

二氧化碳对太阳辐射吸收很少，却能强烈吸收地面辐射，使从地表往外辐射的热量不易散失到太空中去。

大气中的水汽主要来自海洋、湖泊、河流和潮湿物体表面的水分蒸发。海洋面积约占地球表面积的70％。平均而言，整个海洋表面每年约有100厘米厚的水层转化为水汽，全年由海洋蒸发到空中的水汽达350万亿吨之多；陆地上的河流湖泊、地面上的动植物都在向大气输送水汽。

大气是地球上有生命物质的源泉。通过生物的光合作用（从大气中吸收二氧化碳，放出氧气，制造有机质），进行氧和二氧化碳的物质循环，并维持着生物的生命活动，所以没有大气就没有生物，没有生物也就没有今日的世界。地球表面的水，通过蒸发进入大气，水汽在大气中凝结以降水的形式降落地表。这个水的循环过程往复不止，所以地球上始终有水存在。如果没有大气，地球上的水就会蒸发掉，变成一个像月球那样的干燥星球。没有水分，自然界就没有生机，也就没有当今世界。

大气层又保护着地球的“体温”，使地表的热量不易散失，同时通过大气的流动和热量交换，使地表的温度得到调节。

大气的水热状况，可以影响一个地区的气候的基本特征，进而决定该地区的水文特点、地貌类型、土壤发育和生物类型，从而对地球表面的整个自然环境的演化进程起着重要作用。

大气中含有细微的岩屑和水汽，而地壳岩石中和水体中也有空气存在，它们是互相渗透和互相影响的。大气中的氧和碳酸气，大气的湿度变化以及风雨等，都直接作用于地表的岩石，所以大气的活动对地壳岩石的形成和破坏均有影响。

空气是最宝贵的资源之一，由于到处都有，人们常不觉得其珍贵。

我们每时每刻要呼吸空气，一个成年人一天需要13～15千克（10～12立方米）空气，相当于一天食物重量的10倍，饮水的5～6倍。据有关资料表明，一个人可以5周不吃食物，5天不喝水，但缺空气5分钟就不行，而且需要新鲜空气。

20世纪以来，在现代工业和交通迅猛发展的过程中，工业和人口高度集中，烟囱排出大量废气，汽车放出大量尾气，弄得城市上空烟尘滚滚，有时甚至恶臭难闻。40～50年代，接连出现烟雾事件，严重危害人类的健康。近年来，人类呼吸道疾病和心血管疾病急剧上升，直接或间接与大气污染有关。

试想，如果地球不穿上这件大气的“外衣”，地球会是什么样子呢？

如果地球不穿上这件大气的“外衣”，从宇宙太空飞来的大量陨石，将会不断地袭击地球。这种宇宙太空飞来的“子弹”，比我们地球上步枪子弹的速度要高几十倍。据估计，一昼夜射向地球的这种“子弹”有成千上万颗。如果没有大气层的阻挡，那地球将将同月亮一样，弹丸满身，伤痕累累，人的生命受到威胁。

如果没有大气，地球上的白昼和黑夜也会变得与现在完全不一样：当太阳刚刚从地平线上升起的时候，漆黑的夜晚会一下子变成通亮的白天，而当太阳刚刚下山时，通亮的白天会一下子变成漆黑的夜晚，根本没有黎明时的曙光和黄昏时的暮色。天空也不是蓝色的了，太阳所在的部位是明亮的，其余部位则是黑暗的；地面上，阳光照射到的地方是明亮的，没被照射到的部位是黑暗的。黑与白截然分明。

如果没有大气圈，白天阳光毫无阻挡地曝晒地面，温度一下子升得很高，高得人类无法生存；夜里，地球散热冷却，温度又一下子降得很低，低得人类也无法生存。这样一热一冷的变化，将会把地球上所有的生物热死和冻死，人类和生物界也就不复存在了。

如果没有大气圈臭氧的保护，太阳紫外线将畅通无阻地直达地表，人类和生物界将被它们所伤害。据研究知道，人类皮肤癌的病例的多少，与太阳紫外线来到地表的多少有关。太阳紫外线越强，得皮肤癌病的人也就越多。

由于有了大气层的保护，以上所提及的种种不幸事情一样也没有发生，地球成为人类及所有生物栖息的快乐家园。

（四）绿色植物编织生命摇篮

地球形成的初期，从外表上看，和太阳系中其他几个行星并没有什么大的区别，在后来的若干年中，地球上出现了海洋。大约30亿年前，地球上出现了植物。最初的植物，结构极为简单，种类也很贫乏，并且都生活在水域中。

经过研究发现，海洋中最早出现的植物是蓝藻和细菌，它们也是地球是早期出现的生物。它们在结构上比蛋白质团要完善得多，但是和现在最简单的生物相比却要简单得多，它们没有细胞的结构，连细胞核也没有，它们被称为原核生物，在古老的地层中还可以找到它们的残余化石。

地球上出现的蓝藻，数量极多，繁殖快，在新陈代谢中能把氧气放出来。它的出现在改造大气成分上做出了惊人的成绩。在生物进化过程中，逐渐产生能自己利用太阳光和无机物制造有机物质的生物，并且出现了细胞核，如红藻、绿藻等新类型。

由于气候变迁，生长在水里的一些藻类，被迫接触陆地，逐渐演化为蕨类植物，这一时代以后便出现了裸子植物。之后被子植物快速发展起来，被子植物是植物界最高级的一类，整个植物面貌与现代植物已非常接近，自新生代以来，它们在地球上占着绝对优势，直到现在，还是被子植物的天下。现知被子植物共1万多属，约20多万种，占植物界的一半，中国有2700多属，约3万种。就这样，植物在漫长的岁月中，几经巨大而又极其复杂的过程，几经兴衰，由无生命力到有生命力，由低级到高级，由简单到复杂，由水生到陆生，才出现了今日形形色色的植物界。

被子植物又称为有花植物或雌蕊植物

地球上最早的陆生植物化石表明，距今4亿年前植物已由海洋推向大陆，实现了登陆的伟大历史进程。植物的登陆，改变了以往大陆一片荒漠的景观，使大陆逐渐披上绿装而富有生机。不仅如此，陆生植物的出现与进化发展，完善了全球生态体系。陆生植物具有更强的生产能力，它不仅以海生藻类无法比拟的生产力制造出糖类，而且在光合作用过程中大量吸收大气中的二氧化碳，排放出大量的游离氧，从而改善了大气圈的成分比，为提高大气中游离氧量作出了重大贡献。因此，4亿年前的植物登陆是地球发展史上的一个伟大事件，甚至可以说，如果没有植物的登陆成功，便没有今日的世界。可以说，绿色植物在地球上的出现，不仅推动了地球的发展，也推动了生物界的发展，而整个动物界都是直接或间接依靠植物界才获得生存和发展。

原始植物登陆复原图

地球上所有生物的生命活动所利用的能量最终来自太阳的光能。绿色植物通过光合作用，把光能转变成化学能贮藏在光合作用的有机产物中。这些产物如糖类，在植物体内进一步同化为脂类、蛋白质等有机产物，为人类、动物及各种异养生物提供了生命活动所不可缺少的能源。人类日常利用的煤炭、石油、天然气等能源物质，也主要由历史上绿色植物的遗体经地质变迁形成的。因此，地球上绿色植物在整个自然生命活动中所起的巨大作用是无可代替的。

除了推动地球和生物界的发展和进化，地球表面土壤的形成，也主要是由植物参与的。细菌和地衣在岩石表面或初步风化的成土母质上不断侵袭，再经苔藓植物、草本植物到木本植物，在漫长岁月中，以强大根系吸收母质中有效矿物质，使养分成有机态，固定在植物体中。植物和别的生物死亡后，尸体经异养微生物分解，部分养料可供植物再利用，另一部分形成腐殖质，使土壤变成具有一定结构和肥力的基质，经过长期利用，使土壤渐趋成熟。这样为一定的植物和动物种类在其中或其上滋生繁衍创造条件，形成一定的生物群落。

在绿色植被中，森林有“地球之肺”之称。这是因为森林大量地吸收二氧化碳，制造人类和其他生物所需的氧气。从城市到山区，我们不仅会感到山野的幽静，更会感到空气的清新。许多道人和僧人长寿，除了他们上山下山的运动使身体得到锻炼外，在很大程度上得益于山林中空气的清新。现代科学已经证明，生活在山林地区的人们患呼吸类疾病的可能性要比生活在城市里的人们少得多。森林对防止水土流失和防风固沙的作用更是显而易见。凡是有森林的地方，一般不会发生洪水，更不会遭受风沙的侵袭。