星期六：生命启动了

陨石对地壳的轰炸一直持续到周六的零点45分左右。此后，地球上的情况平静了许多。到了早上5点30分，地球形成了自己的磁场——这是一个看不见的屏障，阻止了太阳中大部分高能且有害的粒子抵达地球。如果没有这种保护，我们将不得不生活在地下的洞穴中才能生存。

大约在磁场形成的同时，第一批单细胞生命也诞生了。

事实上，活的生命体不过是一些小型的机器，它们利用周围环境的能量制造自己的“副本”。当然，这些生命体还可以具备其他一些功能，比如记录周围所发生的事情、运动、或是相互交流。虽然我们的身体从所吃食物中获取了能量，但是研究人员确信，最早的生命体是从深海中的化合物中攫取它们所需的能量。在因板块运动而移开的区域，仍然存在着生活在彻底黑暗中的完整生态系统。在这里，富含矿物质的水通过海床上像烟囱一样的结构向上流动，而这些矿物的化学键中就蕴含着生命体可以从中获取的能量。

如今，地球上几乎所有的生命都从太阳中获取能量，要么直接通过光合作用，要么通过食用那些储存了太阳能的分子。在光合作用这个过程中，来自阳光的能量被用于将二氧化碳与水分解成碳、氢和氧。这些原子随后以新的组合方式重新结合，并形成富含能量的分子，也就是我们所知的糖（碳水化合物）、蛋白质和脂肪。光合作用很可能是在周六下午3点左右由海洋中的细菌发展而来。如今，它仍在被所有的绿色植物、树木和蓝藻（蓝细菌）应用。这些生命体中的所有物质都含有少量的太阳能。

当二氧化碳和水变成植物原料时，就会出现一个多余的氧原子。涉及光合作用的生命体会以氧气分子的形式释放这些氧原子，也就是由两个氧原子相互结合形成的分子。氧分子倾向于和其他化合物发生反应。我们对火很熟悉，而火不过就是氧气和碳或其他可燃物质发生的反应，并以热的形式释放能量。因此，无论是在海洋还是在大气中，如果氧气分子不是在特定时间以某种来源形成，我们都不可能找到它们。对我们生死攸关的氧气是通过光合作用不断生成的，但在地球最初的大气层中并没有氧气分子，并且最早的生命也不需要靠氧气生存。

在光合作用开始以前，海洋中还含有大量的可溶性铁，但现在已经不再如此了。在我们这个时代，铁一旦与水接触，很快就会形成粗糙的红色表面，很容易就发生分解。这种红色物质——铁锈——就是铁和氧之间出现了化学连接。只要空气和水中含有氧气，没有被保护的铁就会生锈。

周六下午大约3点到6点45分，海水中的铁开始生锈。最初这些光合作用所形成的全部氧气，都与铁发生反应，由此形成的铁锈沉入海底。最终，这些铁锈成为厚厚的红色带状岩石层。如今，我们采掘出这些红色岩石，在巨大的熔炉里脱除其中的氧，最后形成的金属铁被用来制造刀具和铁路轨道。

当大部分铁都成为铁锈后，氧分子开始在海洋中积聚。对于地球上大多数最早期的生命而言，氧气都是一种致命的毒药，因此光合作用导致了地球上有史以来最大规模的物种灭绝事件之一。然而，也有一些生命学会了利用氧气作为自身的优势，例如利用周围环境中的氧气，释放它们所食用生命体中蕴含的太阳能。通过这样做，它们不需要自己去进行光合作用就可以获得能量以运转它们自己的生命进程。

虽然无数种生命形式都因为有毒的氧气而消失，但学会利用氧气的生命却因此获得了巨大的优势。我们，就是这些生命体的后代。在阅读这段文字时，你移动视线并在大脑中将文字转化为信息需要能量，这些能量全都来自一种化学反应——氧气和糖在你身体的细胞中通过这一反应转化为二氧化碳和水。

随着海水中的氧气饱和，氧气便开始从海洋流入大气。这一变化在地球上引发了激烈的动荡。我们的星球不断地向外太空辐射热量，其表面的温度严重受制于大气中气体捕获热辐射量的多寡。这便是我们所说的温室效应。早期的大气层中富含甲烷，它会吸收大量的热辐射，使地球表面保持温暖。随着大气中的氧气开始分解甲烷，温室效应变得越来越弱，地球因此被推入了全球大冰期。到周六晚上9点15分，海洋中形成的生物多样性大多已经因寒冷而被破坏。

在高空的大气中，来自太阳最高能量的光线照射到氧分子上，导致氧分子中的两个原子裂开。当单个氧原子与飞过的其他氧分子发生碰撞时，臭氧（含有三个氧原子的分子）便形成了。臭氧层实际上起到了捕捉器的作用，它捕获了太阳射线中能量最高的部分，如果任由这些射线抵达地球表面，那它们就会摧毁脆弱的有机分子。如今，臭氧层的存在让我们在开阔的室外行走成为可能，不会因此对眼睛和皮肤造成严重的损害。

一旦臭氧层准备就绪，生命体就有可能在水面附近生存，甚至有可能登上旱地。在这里，有更多的阳光可以被用于光合作用，有机物与氧气的产量急剧提升。干燥陆地上的首批生命形式，是覆盖在平坦荒芜土地上的藻类及细菌垫，这为我们地球表面形成一层肥沃的土壤奠定了基础。 tuQezMVCQ2Lg4iioVJPoLDfO7NvUIqcH7Vz3cflwwAMkLtLoR/AnuxHljrRejV9g