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内容简介:
一本书带你走进天体生物学的世界
重构地球早期生命的起源和演化历史
地球早期生命史上的标志性事件
◎ 编辑推荐
我们是宇宙中孤独的存在吗？
为什么是地球上孕育出了生命？
太阳如何诞生？地球又如何形成？
地球怎么演变成今天的模样？
如何定义“生命”？
最早的生命形式又是何时、何地以及如何出现的？
一本书带你走进天体生物学的世界，重构地球早期生命的起源和演化历史。
✨ 一群知名科学家献给大众的自然科学探索书
源自数十位不同领域的研究者关于生命本源问题展开的一场前所未有的头脑风暴。一位地质学家、一位生物学家、一位化学家和两位天体物理学家联合带领读者开启的一场跨越40亿年的旅行，一点点揭开地球生命遥远的过去。
✨ 一本有趣、有料、有深度的天体生物学入门导读
知识丰富，图文并茂，逻辑严谨，资料翔实。本书由数位国际专家合著，国内权威学者团队合译系统梳理了各学科领域与天体生物学相关的研究成果，建立了一个研究宇宙生命的共同框架。本书内容依据真实科学数据和各种理论假说，而非众所周知的长篇大论，是本科学性和可靠性较强的“大综述”，并大体依照学科脉络编排，可以帮助读者纵观天体生物学全局，对该研究领域有一个宏观的认识。书中还配以300余幅图片和20多个特色专栏，将晦涩难懂的专业知识表达得直观生动，增加了本书的科普性和可读性。
✨ 一条串起年轻太阳诞生、地球宜居性演变、生命起源及早期演化的大事件时间轴
以时间为经，以演化事件为纬，用地球生命史上的14个大事件串起了地球生命的早期演历程，初步建立了从45.7亿年前太阳系形成之初到5.4亿年前的寒武纪大爆发期间的地球及地球生命起源的故事：太阳诞生、地球形成、第一片大陆和海洋、地球之水的来源、晚期重轰击、非生命向生命的转化、真核生物的出现、寒武纪大爆发……
✨ 一场高度跨学科、交叉融合的思维碰撞
融合天体物理学、行星科学、地球科学、生命科学、化学等相关知识，以综合系统的宇宙视角审视生命本源问题，引导读者像科学家一样探究、思考，打破学科壁垒，建立跨学科融合的思维习惯。
◎ 内容简介
本书改编自特刊书《从太阳到生命：地球生命起源编年史》，由二十多位国际专家合著，国内权威学者团队合译，是目前国内外天体生物学领域的经典之作。作者以追溯地球生命的起源为主线，将各学科领域近年来相关的研究成果整合在一起，从天体生物学视角重新审视了早期生命的起源这一古老的话题，按时间顺序讲述了使得地球孕育出生命的14个重大事件：太阳诞生、地球形成、晚期重轰击、最早生命形式的出现……阅读本书，读者将依次化身为天文学家、地质学家、化学家、生物化学家、生物学家，重构从45.7亿年前太阳系形成之初至5.4亿年前的寒武纪大爆发这段时期的地球起源和地球生命诞生的故事。
◎ 媒体推荐
本书内容丰富，它将这门高度跨学科的天体生物学的知识巧妙地串联在一起。书中还配以许多插图，图文结合，有助于读者更好地理解内容。本书结尾还附有一个非常有用的术语表。
——卡德里·廷（Kadri Tinn），疯狂天文学网站（AstroMadness.com）资深评论员
本书重点介绍了自45.7亿年前太阳系形成之初至5.4亿年前寒武纪大爆发这期间导致地球生命出现的大事件……这本图片精美、内容权威的著作适用于所有自然科学专业的学生，以及所有对科学感兴趣的大众读者。
——克劳迪娅-薇罗妮卡·迈斯特（Claudia-Veronika Meister），德国《数学文摘》（zbMATH）资深评论员
作者简介:
◎著者
［法］米里埃尔·加尔戈（Muriel Gargaud）
天体物理学家，法国国家科学研究中心-波尔多第一大学天体物理实验室。
［法］埃尔韦·马丁（Hervé Martin）
地质学家、教授，法国克莱蒙费朗大学岩浆与火山实验室。
［法］普里菲卡西翁·洛佩-加西亚（Purificación López-García）
生物学家，法国国家科学研究中心-巴黎第十一大学系统进化与生态学实验室。
［法］蒂埃里·蒙梅尔（Thierry Montmerle）
教授，巴黎天体物理研究所。
［法］罗贝尔·帕斯卡尔（Robert Pascal）
化学家，法国国家科学研究中心-蒙彼利埃大学。
◎译者
冷伟，中国科学技术大学地球和空间科学学院教授，主要从事地球动力学相关研究。
梁鹏，北京大学博士，主要从事核酶和核酸适配体的体外筛选以及大气颗粒物中微生物的宏基因组学研究，现任清华大学附属中学教师。
林巍，中国科学院地质与地球物理研究所，研究员，主要从事地球生物学和天体生物学研究。
刘慧根，南京大学天文与空间科学学院副教授。主要研究领域为系外行星形成演化，系外行星探测与刻画等。
沈冰，北京大学博雅特聘教授，主要研究领域为天体生物学、地球生物学、早期生命演化和沉积地球化学。
田丰，曾担任清华大学地球系统科学研究中心教授、中科院国家天文台“百人计划”研究员。主要研究领域是行星大气、比较行星学、天体生物学和行星宜居性等。
杨军，北京大学新体制长聘副教授，主要研究领域是气候动力、行星大气和地球远古气候。
目录
前言
致谢
第1章太阳和行星的形成
太阳系原行星盘的早期演化
从盘到行星
第2章地球的形成和早期演化
金属核的快速分异：地核
地球保护伞：地磁场的诞生
部分熔融的地球：岩浆海假说
地球外部圈层的形成：大气圈和水圈
结论：一颗不宜居住的星球
第3章水、大陆和有机物
地壳的两面性
杰克山锆石带来的惊人证据！
4.4～4.0 Ga：大气圈轮廓初现
从大气到洋底：原始地球富含有机质吗？
此时的地球，有生命的栖身之处吗？
第4章幕间曲：生命的孕育和起步
从化学到生物学
不可回避的核心问题：生命是什么？
代谢系统的起源
遗传系统的起源
区室的起源
关于生命起源的最终结论
最后共同祖先之肖像图
生命的早期多样化
第5章晚期重轰击
寻找陨石撞击痕迹
两种对立假说：晚期轰击还是持续轰击？
晚期重轰击：灾难时刻
陨石雨：晚期重轰击的后果
第6章来自最古老岩石的信息
零星分布的古大陆残片
3.4 Ga，太古宙超大陆形成进行时
传说中最古老的太古宙大陆
原始地球大气模型（3.8 Ga）
又咸又热的太古宙海洋？
太古宙地球动力学机制：3.8～2.5 Ga期间的板块运动
崭新的宜居行星
早期生命遗迹：证据与争议
第7章生命纷繁的星球
原始地球向现代地球的演化
大洋的“一生”：威尔逊旋回
短暂的巨人：超大陆旋回
超大陆旋回对地球环境的重大影响
革命性事件：大气中氧气的出现！
破坏性事件
原核生物的演化
真核生物的起源和多样化
后记太阳、地球和生命
岩石分类的基本原则
地球和生命起源的14个阶段
术语表
参考文献
图片来源
译后记
· · · · · · (收起)
原文摘录:
更准确地说，人们通常认为宇宙中元素的起源有以下三种途径：①通过热核反应（如大爆炸时产生的氦元素或者一些较重的元素，包括铁在内的比铁轻的元素都可以通过恒星内部的核反应产生）；②通过超新星爆发过程中的“爆炸”核合成反应（这是比铁重的元素的合成路径）；③散裂反应，即碰撞引发的核反应，通常是高能粒子（如宇宙射线）撞击周围环境中的物质（气体、尘埃颗粒等）而产生新的元素。最后一种反应类型可以解释自然界中轻元素（锂、铍、硼）的丰度。 (查看原文)
闻夕felicity
2025-05-14 13:58:08
—— 引自章节：太阳系原行星盘的早期演化
从理论上讲，宇宙中可能存在不需要水和碳基物质的生命。然而，大多数研究者认为，这两种成分的出现对生命的诞生至关重要。有充分的理由支持这个观点。
碳是最容易形成分子骨架的元素，它可以通过多个共价键（最多有4个）与其他原子相连接。这一现象主要与碳的电子结构（最外层有4个电子）及其与其他原子形成很强的共价键的能力（硅元素虽然也是四价，却不具备这样的能力）有关（图3.20）。因此，在众多元素中，碳可以形成最多种类的化学物质并非偶然。不仅如此，碳元素这一相当独特的化学行为与它在宇宙中相对高的丰度值有关：碳的丰度在银河系位列第四，排在氢、氦和氧之后。另外，至今为止大多数以射线天文学方法在星际介质中检测到的分子都是碳基的：这绝不是随机事件可以解释的！
接下来是水。难以想象一个不含液态水的细胞。基于这一基本假设，人们普遍认为，水对于生命而言必不可少。但从科学的角度看，这一主张正确吗？
目前只有少数几种液体具有如下特性:分子包含一个疏水端（非极性端）和一个亲水端（极性端），且两者相连可以形成有序的微观结构（如囊泡结构）。在液态水中，这一属性是由水分子之间强烈的相互作用（即氢键）引起的（氢键的存在使得水的沸点高于与其分子质量差不多的分子，如氨气或甲烷。所以常温下水能保持液态，而氨气和甲烷等呈气态）。如果分子或分子的某一部分不能融入水分子形成的氢键网络，它们会被水分子排斥，并连接在一起。当然，这一现象在氢键不存在时也可能发生，因为它们可能或多或少具有结合在一起的能力。这种疏水结构不仅控制了膜的产生，还在蛋白质折叠及其分子之间的连接过程中（比如酶和基质的反应）起到了重要作用。
从这点来看，水的替代物极少且均表现得不尽如人意。前生命化学演化阶段合成的化学物质中，只有甲酰胺能够导致疏水分子的聚合。但水分子的结构更简单，而且宇宙中氢和氧的丰度都很高，从逻辑上讲，太阳系天体中（当然也包括宇宙其他区域）可能存… (查看原文)
闻夕felicity
2025-05-16 14:38:47
—— 引自章节：此时的地球，有生命的栖身之处吗？