生命的引擎 微生物如何創造宜居的地球 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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保羅·G·法爾科夫斯基 著，肖湘 等 譯

圖書標籤:

• 微生物
• 地球科學
• 生命起源
• 生態學
• 環境科學
• 生物化學
• 地質學
• 科學普及
• 行星宜居性
• 生物多樣性

齣版社： 上海科技教育齣版社

ISBN：9787542866356

版次：1

商品編碼：12271331

包裝：平裝

叢書名： 哲人石叢書

開本：16開

齣版時間：2017-12-01

用紙：膠版紙

頁數：178

字數：173000

內容簡介

　　近40億年來，微生物有著隻屬於自己的原始海洋。作為地球的管傢，這些生物改變瞭我們這個星球的化學性質，使之適於居住。《生命的引擎》帶領讀者深入到微觀世界，去探索這些奇妙的生物如何使地球上生命的存在成為可能，去瞭解如果沒有它們，人類將如何不復存在。法爾科夫斯基以富有洞察力和幽默感的文字解釋瞭微生物內部的微型引擎是如何建造的，以及它們如何在每一個行走、遊泳或飛行的生物體內像樂高玩具一樣被裝配和組裝。法爾科夫斯基嚮我們展示瞭進化如何保持這種生命的核心機器，他還發齣瞭警告：擺弄這些生命的機器使其更“有效”地滿足日益增長的人類需求，這種行為將會在未來的世紀中帶來危險。《生命的引擎》生動有趣地講述瞭支持我們生存的微生物的故事，將激發我們對這一優雅復雜的生命形式的思考。

作者簡介

　　保羅·G·法爾科夫斯基（Paul G. Falkowski，1951— ），美國羅格斯大學海洋生物科學教授。主要研究浮遊植物和初級生産力，也涉及生態進化、古生態學、光閤作用、生化循環係統和天體生物學等更廣的領域。1975年在英屬哥倫比亞大學獲得生物學和生物物理學博士，之後在羅得島大學進行博士後研究，1998年加入羅格斯大學。他於2002年成為美國藝術與科學院院士，2007年成為美國國傢科學院院士。他是《水生生物光閤作用》（Aquatic Photosynthesis）這本著名教科書的共同作者。

精彩書評

　　充滿瞭驚喜……非常有益。
　　——弗蘭納裏（Tim Flannery），
　　《紐約書評》（New York Review of Books）

　　有趣、易讀且充滿曆史感。
　　——沃爾夫森（Adrian Wolfson），
　　《自然》（Nature）

　　非凡的文字……我從一開始就被這本書迷住瞭。
　　——科爾特（Roberto Kolter），
　　《細胞》（Cell）

　　法爾科夫斯基在生物科學和地球科學之間自如地遊走，幫我們瞭解微觀的單細胞生物使地球變得宜居的步驟。
　　——《宇宙》（Cosmos）

目錄

中文版序

序言

第一章 消失的微生物

第二章 與微生物的邂逅

第三章 史前世界

第四章 生命的小引擎

第五章 充滿超級燃料的引擎

第六章 保護關鍵的生命基因

第七章 細胞伴侶

第八章 仙境中的盛宴

第九章 脆弱的物種

第十章 修補匠

第十一章 火星上的微生物與金星上的蝴蝶？

蔚藍之境：行星演化史與生命的宏大敘事 導言：宇宙中的孤島與生機勃勃的傢園 我們的地球，這顆在廣袤宇宙中閃爍著藍色光芒的行星，何以能成為生命繁榮的沃土？與其他荒涼、死寂的星球相比，地球的獨特性遠不止於液態水的存在。本書將帶領讀者穿越數十億年的時空，探尋地球從一顆熔融的岩石球到如今這個復雜、動態的生命係統的演化曆程。我們將聚焦於行星尺度的物理、化學過程，以及這些過程如何共同塑造瞭一個適宜生命紮根、發展直至文明誕生的環境。 第一部：創世之初——行星的熔閤與大氣的淬煉 本書的第一部分將追溯太陽係的形成，重點闡述地球最初的物質構成和動力學特徵。我們將深入研究地球形成初期的“大轟炸”時期，這一階段對地球內部結構、地核的形成以及磁場的誕生起到瞭決定性作用。 地質的骨架：闆塊構造的起源與驅動力 闆塊構造是地球生命宜居性的核心機製之一。我們將詳細剖析地球內部的物質循環——地幔的對流、岩石圈的運動以及火山活動的周期性。這些宏觀的地質活動如何調節瞭大氣中的溫室氣體濃度，例如通過火山噴發釋放二氧化碳和通過矽酸鹽風化作用吸收二氧化碳，從而穩定瞭地錶溫度，避免瞭地球陷入失控的冰凍或炙烤狀態。我們將探討早期闆塊構造可能存在的形態，以及它們如何為生命提供早期生境（如深海熱液噴口）和重要的化學元素。 水之謎：海洋的形成與同位素的證據 液態水是生命的先決條件。本章將分析當前關於地球水來源的主流理論，包括內部脫氣和來自富含水物質的小行星與彗星的撞擊。通過研究氫的同位素比率（氘與氕的比例），我們將審視地球水的曆史，並探討在行星演化早期，太陽風和紫外綫輻射對早期大氣中水蒸氣的剝離過程，理解地球如何“留住”瞭寶貴的水資源。 磁場的守護者：地球的無形盾牌 地球的液態外核運動産生瞭強大的磁場。本章將闡述這一磁場在保護地球免受太陽高能粒子流（太陽風）侵蝕中的關鍵作用。缺乏磁場的行星，如火星，其大氣層如何被逐步剝離，最終導緻地錶環境的極端惡化。我們將描述地球磁場強度的曆史波動，以及這些波動可能對早期生命演化産生的潛在影響。 第二部：化學的煉金術——大氣層的演變與生物圈的登場 當地球的外殼冷卻、海洋形成後，行星係統的焦點轉嚮瞭大氣成分的動態平衡。本部分將探討地球大氣層如何從原始的、富含火山氣體的環境，轉變為支持復雜生命所需的結構。 從還原性到氧化性：大氣成分的巨大轉變 我們將詳細分析地球曆史上幾次關鍵的大氣演化事件。首先是早期無氧大氣，其次是“大氧化事件”（GOE）的爆發。盡管這一事件對當時的厭氧生命構成瞭災難，但它為後來真核生物和多細胞生物的齣現奠定瞭基礎。本書將從地球化學角度解釋氧氣是如何被創造、儲存和釋放到大氣中的，並討論早期生命活動在這一轉變中所扮演的驅動角色。 氣候的調控器：碳循環的精密儀器 碳循環是行星宜居性的核心反饋機製。我們將深入研究矽酸鹽風化、碳酸鹽沉積以及早期生物固碳作用如何共同構成瞭一個地質時間尺度上的恒溫器。通過考察冰期-間冰期的自然循環，以及這些循環對沉積岩記錄的影響，我們將理解地球如何在數億年間保持瞭相對穩定的溫度窗口，避免瞭“雪球地球”的永久狀態。 能量的捕獲：光閤作用的先驅 雖然本書不詳述微生物的分類，但我們將從行星尺度探討能量轉換機製。光閤作用的齣現，無論其早期形式多麼原始，都代錶瞭地球能量捕獲效率的質的飛躍。這一過程不僅固定瞭碳，還持續地嚮大氣中泵送氧氣，重塑瞭行星的化學環境，為後來的能量密集型生命形式提供瞭必要的條件。 第三部：宜居帶的邊界與行星保護傘 行星的宜居性並非一成不變，它受到來自太陽係內部和外部的威脅。本部分將探討地球如何成功地跨越瞭這些挑戰。 太陽的演化與地球的韌性 太陽的亮度隨著年齡的增長而逐漸增加（“年輕太陽悖論”）。我們將分析在太陽輻射增強的早期地球，何種機製防止瞭海洋的蒸發。這可能涉及更強的溫室效應、更低的反照率，或者對碳循環反饋機製的更敏感響應。理解地球如何剋服這一初級挑戰，有助於我們評估係外行星的宜居潛力。 來自太空的衝擊：小行星與彗星的平衡作用 大型撞擊事件在地球曆史上扮演瞭雙重角色：它們既是帶來水和有機分子的信使，也是可能導緻物種大滅絕的災難性力量。我們將研究撞擊事件對地殼結構、地幔熱量釋放的影響，以及撞擊後地球生態係統的快速恢復能力。我們將特彆關注地磁場在偏轉高能宇宙射綫方麵的輔助作用。 總結：地球模型的普適性與未來展望 最終，本書將提煉齣地球宜居性的幾個關鍵行星學特徵：活躍的地質活動、持續的化學循環、強大的磁場保護以及液態水的長期穩定存在。我們將把地球模型置於更廣闊的宇宙背景下，討論這些“宜居性要素”在搜尋其他類地行星時，作為觀測目標的重要意義。地球的演化史不僅是本土的曆史，也是理解宇宙中生命存在的普遍規律的藍圖。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀非常精美，拿在手裏就有一種沉甸甸的質感，讓人覺得內容一定非常紮實。我最近對生物學，尤其是那些在我們身邊卻又常常被忽視的生物，産生瞭濃厚的興趣。微生物，這個詞匯聽起來有些專業，但結閤“宜居的地球”這個詞，我立刻聯想到瞭地球生命係統是如何運作的。我想象著，這本書會像一位睿智的導師，帶領我們深入探索微生物世界的奇妙之處。它可能不會僅僅停留在介紹微生物的種類和形態，而是會更側重於它們的功能和影響力。我特彆期待能夠瞭解到，這些微小的生命是如何影響著我們賴以生存的環境的，比如水循環、氮循環，甚至是氣候變化。我腦海中浮現齣一些具體的場景：可能是在深海的熱液噴口，微生物在極端的條件下頑強生存；也可能是在土壤中，無數微生物在默默地分解有機物，滋養著植物的生長。我希望這本書能夠揭示微生物在地球生態係統中扮演的“幕後英雄”的角色，它們可能不像我們熟悉的大型動物那樣引人注目，但它們卻是支撐起整個地球生命大廈的基石。讀完這本書，我希望能對“生命”這個概念有一個更廣闊的理解，認識到生命的多樣性和脆弱性，以及我們與所有生命形式之間韆絲萬縷的聯係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真的吸引瞭我，那種深邃的藍色背景，上麵點綴著無數細小的、閃爍的微生物圖案，仿佛在訴說著一個宏大而又神秘的故事。我一直對生命起源和地球演變的曆史非常好奇，而《生命的引擎：微生物如何創造宜居的地球》這個書名，恰好擊中瞭我的興趣點。我腦海中勾勒齣的畫麵是，這本書會帶我穿越迴遙遠的太古時代，親眼目睹那些微小的生命是如何一點點地改變整個星球的麵貌。我期待著能夠瞭解到，在地球生命演化的漫長畫捲中，微生物扮演瞭怎樣不可或缺的關鍵角色。它們是如何從無到有，如何發展齣各種令人驚嘆的生存策略，又是如何一步步為更復雜的生命形態的齣現鋪平道路的。我希望這本書能夠深入淺齣地講解這些科學概念，讓我這個非專業讀者也能理解並為之著迷。也許書中會有關於早期大氣層 composition 的變化，氧氣的齣現，以及陸地和海洋生態係統的形成等內容，這些都是我一直想深入瞭解的方麵。讀完之後，我希望能對地球生命的起源和演化有一個全新的、更深刻的認識，並且對那些看似微不足道的微生物産生由衷的敬畏之情。

評分☆☆☆☆☆

最近一直有在關注一些關於地球科學和生物演化的書籍，而《生命的引擎：微生物如何創造宜居的地球》這個書名，一下子就吸引瞭我。它的標題非常具有衝擊力，而且“引擎”這個詞，讓我感覺這本書會講述一個關於動力、關於驅動的故事。我猜想，這本書的主體內容會深入探討微生物在地球早期發展過程中所起到的核心作用。我設想，書中可能會詳細介紹一些關鍵性的微生物群體，比如藍藻，它們是如何通過光閤作用，徹底改變瞭地球的大氣成分，為後續更復雜生命的齣現奠定瞭基礎。我也期待能夠瞭解到，在地球發展的不同階段，微生物是如何應對各種環境挑戰，並驅動著地球生態係統的演變。或許書中會涉及一些關於化石記錄的研究，通過分析古老的岩石和化石，來追溯微生物活動的痕跡。我希望這本書能夠用生動形象的語言，來描繪這些微觀世界的壯麗史詩，讓我能夠清晰地理解微生物是如何從最初的簡單生命，逐漸影響並塑造瞭我們今天所見的這個充滿活力的地球。這本書的齣現，無疑會為我理解地球生命史提供一個全新的視角。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常簡潔有力，但“生命的引擎”這幾個字，卻蘊含著一種巨大的能量感。我一直對地球如何從一個荒涼的星球變成一個生機勃勃的傢園感到好奇，而“微生物如何創造宜居的地球”這個副標題，直接點明瞭我最想瞭解的核心內容。我猜測，這本書會從宏觀的角度，將微生物的活動與整個地球的演化進程緊密聯係起來。我設想，書中可能會詳細闡述微生物在地球大氣層形成、海洋化學平衡以及土壤肥力等方麵的關鍵貢獻。或許它會通過大量的科學證據和研究成果，來證明微生物在地球生命演化過程中所扮演的決定性角色。我期待著能夠瞭解到，在漫長的地質曆史中，微生物是如何一次又一次地推動著地球生態係統的革新，為後續復雜生命的齣現創造條件。我希望這本書能夠像一位經驗豐富的嚮導，帶領我穿越時間的長河，去探索那些隱藏在地球深處，由微生物譜寫的生命史詩。閱讀這本書，我相信一定會讓我對“生命”這個詞，以及我們賴以生存的地球，有一個更加深刻和宏觀的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，瞬間就點燃瞭我對科學探索的興趣。《生命的引擎：微生物如何創造宜居的地球》，這個標題簡直就是為那些對地球奧秘充滿好奇的人量身定做的。我一直對地球的形成和生命起源充滿瞭疑問，而“微生物”和“宜居的地球”這兩個詞的組閤，讓我立刻意識到這本書可能觸及的是地球生命演化的核心問題。我腦海裏浮現的畫麵是，這本書會帶領我潛入到地球最古老的時空，去見證那些微小而強大的微生物如何一點一滴地改造著這個星球。我期待著書中能夠深入淺齣地講解微生物的代謝過程，它們是如何利用能量，又是如何影響著地球的化學環境。也許它會詳細介紹一些微生物的“黑科技”，比如固氮作用，比如硫化物的氧化，這些過程對於維持地球的生命循環至關重要。我希望這本書能夠用引人入勝的敘述方式，將枯燥的科學知識變得鮮活起來，讓我能夠體會到微生物在地球生命史中的重要地位。讀完之後，我一定會對那些看不見摸不著的微小生命，産生全新的認識和深深的敬畏。