生命的引擎 微生物如何创造宜居的地球 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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保罗·G·法尔科夫斯基 著，肖湘 等 译

图书标签:

• 微生物
• 地球科学
• 生命起源
• 生态学
• 环境科学
• 生物化学
• 地质学
• 科学普及
• 行星宜居性
• 生物多样性

出版社： 上海科技教育出版社

ISBN：9787542866356

版次：1

商品编码：12271331

包装：平装

丛书名： 哲人石丛书

开本：16开

出版时间：2017-12-01

用纸：胶版纸

页数：178

字数：173000

内容简介

　　近40亿年来，微生物有着只属于自己的原始海洋。作为地球的管家，这些生物改变了我们这个星球的化学性质，使之适于居住。《生命的引擎》带领读者深入到微观世界，去探索这些奇妙的生物如何使地球上生命的存在成为可能，去了解如果没有它们，人类将如何不复存在。法尔科夫斯基以富有洞察力和幽默感的文字解释了微生物内部的微型引擎是如何建造的，以及它们如何在每一个行走、游泳或飞行的生物体内像乐高玩具一样被装配和组装。法尔科夫斯基向我们展示了进化如何保持这种生命的核心机器，他还发出了警告：摆弄这些生命的机器使其更“有效”地满足日益增长的人类需求，这种行为将会在未来的世纪中带来危险。《生命的引擎》生动有趣地讲述了支持我们生存的微生物的故事，将激发我们对这一优雅复杂的生命形式的思考。

作者简介

　　保罗·G·法尔科夫斯基（Paul G. Falkowski，1951— ），美国罗格斯大学海洋生物科学教授。主要研究浮游植物和初级生产力，也涉及生态进化、古生态学、光合作用、生化循环系统和天体生物学等更广的领域。1975年在英属哥伦比亚大学获得生物学和生物物理学博士，之后在罗得岛大学进行博士后研究，1998年加入罗格斯大学。他于2002年成为美国艺术与科学院院士，2007年成为美国国家科学院院士。他是《水生生物光合作用》（Aquatic Photosynthesis）这本著名教科书的共同作者。

精彩书评

　　充满了惊喜……非常有益。
　　——弗兰纳里（Tim Flannery），
　　《纽约书评》（New York Review of Books）

　　有趣、易读且充满历史感。
　　——沃尔夫森（Adrian Wolfson），
　　《自然》（Nature）

　　非凡的文字……我从一开始就被这本书迷住了。
　　——科尔特（Roberto Kolter），
　　《细胞》（Cell）

　　法尔科夫斯基在生物科学和地球科学之间自如地游走，帮我们了解微观的单细胞生物使地球变得宜居的步骤。
　　——《宇宙》（Cosmos）

目录

中文版序

序言

第一章 消失的微生物

第二章 与微生物的邂逅

第三章 史前世界

第四章 生命的小引擎

第五章 充满超级燃料的引擎

第六章 保护关键的生命基因

第七章 细胞伴侣

第八章 仙境中的盛宴

第九章 脆弱的物种

第十章 修补匠

第十一章 火星上的微生物与金星上的蝴蝶？

蔚蓝之境：行星演化史与生命的宏大叙事 导言：宇宙中的孤岛与生机勃勃的家园 我们的地球，这颗在广袤宇宙中闪烁着蓝色光芒的行星，何以能成为生命繁荣的沃土？与其他荒凉、死寂的星球相比，地球的独特性远不止于液态水的存在。本书将带领读者穿越数十亿年的时空，探寻地球从一颗熔融的岩石球到如今这个复杂、动态的生命系统的演化历程。我们将聚焦于行星尺度的物理、化学过程，以及这些过程如何共同塑造了一个适宜生命扎根、发展直至文明诞生的环境。 第一部：创世之初——行星的熔合与大气的淬炼 本书的第一部分将追溯太阳系的形成，重点阐述地球最初的物质构成和动力学特征。我们将深入研究地球形成初期的“大轰炸”时期，这一阶段对地球内部结构、地核的形成以及磁场的诞生起到了决定性作用。 地质的骨架：板块构造的起源与驱动力 板块构造是地球生命宜居性的核心机制之一。我们将详细剖析地球内部的物质循环——地幔的对流、岩石圈的运动以及火山活动的周期性。这些宏观的地质活动如何调节了大气中的温室气体浓度，例如通过火山喷发释放二氧化碳和通过硅酸盐风化作用吸收二氧化碳，从而稳定了地表温度，避免了地球陷入失控的冰冻或炙烤状态。我们将探讨早期板块构造可能存在的形态，以及它们如何为生命提供早期生境（如深海热液喷口）和重要的化学元素。 水之谜：海洋的形成与同位素的证据 液态水是生命的先决条件。本章将分析当前关于地球水来源的主流理论，包括内部脱气和来自富含水物质的小行星与彗星的撞击。通过研究氢的同位素比率（氘与氕的比例），我们将审视地球水的历史，并探讨在行星演化早期，太阳风和紫外线辐射对早期大气中水蒸气的剥离过程，理解地球如何“留住”了宝贵的水资源。 磁场的守护者：地球的无形盾牌 地球的液态外核运动产生了强大的磁场。本章将阐述这一磁场在保护地球免受太阳高能粒子流（太阳风）侵蚀中的关键作用。缺乏磁场的行星，如火星，其大气层如何被逐步剥离，最终导致地表环境的极端恶化。我们将描述地球磁场强度的历史波动，以及这些波动可能对早期生命演化产生的潜在影响。 第二部：化学的炼金术——大气层的演变与生物圈的登场 当地球的外壳冷却、海洋形成后，行星系统的焦点转向了大气成分的动态平衡。本部分将探讨地球大气层如何从原始的、富含火山气体的环境，转变为支持复杂生命所需的结构。 从还原性到氧化性：大气成分的巨大转变 我们将详细分析地球历史上几次关键的大气演化事件。首先是早期无氧大气，其次是“大氧化事件”（GOE）的爆发。尽管这一事件对当时的厌氧生命构成了灾难，但它为后来真核生物和多细胞生物的出现奠定了基础。本书将从地球化学角度解释氧气是如何被创造、储存和释放到大气中的，并讨论早期生命活动在这一转变中所扮演的驱动角色。 气候的调控器：碳循环的精密仪器 碳循环是行星宜居性的核心反馈机制。我们将深入研究硅酸盐风化、碳酸盐沉积以及早期生物固碳作用如何共同构成了一个地质时间尺度上的恒温器。通过考察冰期-间冰期的自然循环，以及这些循环对沉积岩记录的影响，我们将理解地球如何在数亿年间保持了相对稳定的温度窗口，避免了“雪球地球”的永久状态。 能量的捕获：光合作用的先驱 虽然本书不详述微生物的分类，但我们将从行星尺度探讨能量转换机制。光合作用的出现，无论其早期形式多么原始，都代表了地球能量捕获效率的质的飞跃。这一过程不仅固定了碳，还持续地向大气中泵送氧气，重塑了行星的化学环境，为后来的能量密集型生命形式提供了必要的条件。 第三部：宜居带的边界与行星保护伞 行星的宜居性并非一成不变，它受到来自太阳系内部和外部的威胁。本部分将探讨地球如何成功地跨越了这些挑战。 太阳的演化与地球的韧性 太阳的亮度随着年龄的增长而逐渐增加（“年轻太阳悖论”）。我们将分析在太阳辐射增强的早期地球，何种机制防止了海洋的蒸发。这可能涉及更强的温室效应、更低的反照率，或者对碳循环反馈机制的更敏感响应。理解地球如何克服这一初级挑战，有助于我们评估系外行星的宜居潜力。 来自太空的冲击：小行星与彗星的平衡作用 大型撞击事件在地球历史上扮演了双重角色：它们既是带来水和有机分子的信使，也是可能导致物种大灭绝的灾难性力量。我们将研究撞击事件对地壳结构、地幔热量释放的影响，以及撞击后地球生态系统的快速恢复能力。我们将特别关注地磁场在偏转高能宇宙射线方面的辅助作用。 总结：地球模型的普适性与未来展望 最终，本书将提炼出地球宜居性的几个关键行星学特征：活跃的地质活动、持续的化学循环、强大的磁场保护以及液态水的长期稳定存在。我们将把地球模型置于更广阔的宇宙背景下，讨论这些“宜居性要素”在搜寻其他类地行星时，作为观测目标的重要意义。地球的演化史不仅是本土的历史，也是理解宇宙中生命存在的普遍规律的蓝图。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常简洁有力，但“生命的引擎”这几个字，却蕴含着一种巨大的能量感。我一直对地球如何从一个荒凉的星球变成一个生机勃勃的家园感到好奇，而“微生物如何创造宜居的地球”这个副标题，直接点明了我最想了解的核心内容。我猜测，这本书会从宏观的角度，将微生物的活动与整个地球的演化进程紧密联系起来。我设想，书中可能会详细阐述微生物在地球大气层形成、海洋化学平衡以及土壤肥力等方面的关键贡献。或许它会通过大量的科学证据和研究成果，来证明微生物在地球生命演化过程中所扮演的决定性角色。我期待着能够了解到，在漫长的地质历史中，微生物是如何一次又一次地推动着地球生态系统的革新，为后续复杂生命的出现创造条件。我希望这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我穿越时间的长河，去探索那些隐藏在地球深处，由微生物谱写的生命史诗。阅读这本书，我相信一定会让我对“生命”这个词，以及我们赖以生存的地球，有一个更加深刻和宏观的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真的吸引了我，那种深邃的蓝色背景，上面点缀着无数细小的、闪烁的微生物图案，仿佛在诉说着一个宏大而又神秘的故事。我一直对生命起源和地球演变的历史非常好奇，而《生命的引擎：微生物如何创造宜居的地球》这个书名，恰好击中了我的兴趣点。我脑海中勾勒出的画面是，这本书会带我穿越回遥远的太古时代，亲眼目睹那些微小的生命是如何一点点地改变整个星球的面貌。我期待着能够了解到，在地球生命演化的漫长画卷中，微生物扮演了怎样不可或缺的关键角色。它们是如何从无到有，如何发展出各种令人惊叹的生存策略，又是如何一步步为更复杂的生命形态的出现铺平道路的。我希望这本书能够深入浅出地讲解这些科学概念，让我这个非专业读者也能理解并为之着迷。也许书中会有关于早期大气层 composition 的变化，氧气的出现，以及陆地和海洋生态系统的形成等内容，这些都是我一直想深入了解的方面。读完之后，我希望能对地球生命的起源和演化有一个全新的、更深刻的认识，并且对那些看似微不足道的微生物产生由衷的敬畏之情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧非常精美，拿在手里就有一种沉甸甸的质感，让人觉得内容一定非常扎实。我最近对生物学，尤其是那些在我们身边却又常常被忽视的生物，产生了浓厚的兴趣。微生物，这个词汇听起来有些专业，但结合“宜居的地球”这个词，我立刻联想到了地球生命系统是如何运作的。我想象着，这本书会像一位睿智的导师，带领我们深入探索微生物世界的奇妙之处。它可能不会仅仅停留在介绍微生物的种类和形态，而是会更侧重于它们的功能和影响力。我特别期待能够了解到，这些微小的生命是如何影响着我们赖以生存的环境的，比如水循环、氮循环，甚至是气候变化。我脑海中浮现出一些具体的场景：可能是在深海的热液喷口，微生物在极端的条件下顽强生存；也可能是在土壤中，无数微生物在默默地分解有机物，滋养着植物的生长。我希望这本书能够揭示微生物在地球生态系统中扮演的“幕后英雄”的角色，它们可能不像我们熟悉的大型动物那样引人注目，但它们却是支撑起整个地球生命大厦的基石。读完这本书，我希望能对“生命”这个概念有一个更广阔的理解，认识到生命的多样性和脆弱性，以及我们与所有生命形式之间千丝万缕的联系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，瞬间就点燃了我对科学探索的兴趣。《生命的引擎：微生物如何创造宜居的地球》，这个标题简直就是为那些对地球奥秘充满好奇的人量身定做的。我一直对地球的形成和生命起源充满了疑问，而“微生物”和“宜居的地球”这两个词的组合，让我立刻意识到这本书可能触及的是地球生命演化的核心问题。我脑海里浮现的画面是，这本书会带领我潜入到地球最古老的时空，去见证那些微小而强大的微生物如何一点一滴地改造着这个星球。我期待着书中能够深入浅出地讲解微生物的代谢过程，它们是如何利用能量，又是如何影响着地球的化学环境。也许它会详细介绍一些微生物的“黑科技”，比如固氮作用，比如硫化物的氧化，这些过程对于维持地球的生命循环至关重要。我希望这本书能够用引人入胜的叙述方式，将枯燥的科学知识变得鲜活起来，让我能够体会到微生物在地球生命史中的重要地位。读完之后，我一定会对那些看不见摸不着的微小生命，产生全新的认识和深深的敬畏。

评分☆☆☆☆☆

最近一直有在关注一些关于地球科学和生物演化的书籍，而《生命的引擎：微生物如何创造宜居的地球》这个书名，一下子就吸引了我。它的标题非常具有冲击力，而且“引擎”这个词，让我感觉这本书会讲述一个关于动力、关于驱动的故事。我猜想，这本书的主体内容会深入探讨微生物在地球早期发展过程中所起到的核心作用。我设想，书中可能会详细介绍一些关键性的微生物群体，比如蓝藻，它们是如何通过光合作用，彻底改变了地球的大气成分，为后续更复杂生命的出现奠定了基础。我也期待能够了解到，在地球发展的不同阶段，微生物是如何应对各种环境挑战，并驱动着地球生态系统的演变。或许书中会涉及一些关于化石记录的研究，通过分析古老的岩石和化石，来追溯微生物活动的痕迹。我希望这本书能够用生动形象的语言，来描绘这些微观世界的壮丽史诗，让我能够清晰地理解微生物是如何从最初的简单生命，逐渐影响并塑造了我们今天所见的这个充满活力的地球。这本书的出现，无疑会为我理解地球生命史提供一个全新的视角。