《起源》作者：巴赫拉姆·莫巴舍尔
上一节，我们介绍了地球诞生的过程，认识了地球演化的历史。这一节，我们来看一看地球究竟具有哪些特殊的条件，才能孕育出了神奇的生命。
生命出现的条件
之所以说生命是神奇的，是因为地球在演化的过程中经历过很多次劫难，每次劫难都会造成至少70%的物种灭绝。但在这些灾难发生之后，地球都会很快做出自我调整，重新创造出适合生命生存的条件，恢复生机盎然的景象。地球的调节过程像是拥有魔力一般，而赋予地球这种魔力的两个核心要素就是大气和水。
地球大气层对地球生命而言是首要的条件。如果没有大气层，地球的温度将会下降到零下18摄氏度。地球上的全部水分都会结成冰，生命自然也就无法生存了。
地球大气层的起源来自于火山活动。在火山爆发过程中，地球内部的水蒸气、氮气、二氧化碳和一氧化碳被释放到了地表之上，它们构成了大气层中的原始气体。
在地球大气中，氧气对于生命来说是至关重要的存在。当大气中的氧气水平达到10%以上的时候，氧气就会结合成臭氧，臭氧可以吸收太阳的紫外辐射，再分解成氧分子和氧原子，同时向大气层内释放热量。之后氧原子和氧分子会再次结合，形成臭氧。于是，在这种氧和臭氧的循环中建立起了臭氧层。臭氧层就像一张巨大的保护伞，为所有陆地生物遮挡来自宇宙中的有害辐射。
如今，氧气占据了大气组成中的21%，是仅次于氮气的含量第二高的气体。不过早在地球诞生之初，大气中其实根本没有氧气的存在。那么这些氧气是怎么来的呢？
在30亿年前，地球上出现了一种叫作蓝细菌的微生物，蓝细菌可以通过光合作用吸收太阳能，同时将水和二氧化碳合成有用的碳水化合物和没用的氧气。于是，在蓝细菌的光合作用下，氧气第一次被排入到地球大气中。经过微生物十几亿年来漫长的光合作用，地球才积累出了足够产生臭氧层的的氧气，生命才有可能从海洋走上陆地。
除了大气层，水也是生命不可或缺的条件。就像我们前面说到的，地球早期的火山活动向外部释放了大量水蒸气，这些水蒸气遇冷后发生凝结，形成了雨水，最终填充了海洋。可是这些流入大海里的水为什么会变咸了呢？这是因为雨水在流入海里时，会把岩石冲刷进海里，岩石中的盐分会被海水溶解，于是海水慢慢变“咸”了。直到大约6亿年前，海水中的盐分达到饱和，这才停止了继续变咸。
海洋的出现成为了调控地球温度的平衡器，让地球温度得以处在适宜生命存活的范围里。当温度升高时，二氧化碳等温室气体会被海水吸收，这时大气温度会随着温室气体减少而降低，直到海水开始结冰，不再能够吸收温室气体，同时火山活动向外释放了更多二氧化碳，提高了气温，冰封的海水得以融化，由此形成了一整个气温调节循环。地球生命便是在这种循环中找到了生存的节奏。
生命起源的假说
大气和水为地球生命的出现提供了基本条件，但是想要催生出生命，似乎还需要一些“动力”才行。那么，生命的“火花”究竟是被怎么点燃的呢？对此，科学家至今尚未达成共识，不过在科学界广泛流传着几种具有说服力的假说。
第一种假说是新陈代谢优先假说。这种假说指出，最初的生命来自于有机分子形成的化学反应网络，证据来自于海底深处的热液喷口。在这里，科学家发现硫化物等矿物质会经过一系列复杂的反应形成“克雷布斯循环”，而克雷布斯循环正是生物体内新陈代谢的方式。换句话说，这些矿物质和生物一样能够进行新陈代谢。这种惊人的相同性虽然无法直接证明生命起源于海底的矿物质，但也很难让人相信这只是一种巧合。
第二种生命起源的假说是基因优先假说。它又被称为黏土世界假说。因为这种假说认为地球生命起源于海洋里的黏土。当海洋中的有机物和无机物附着在黏土上的时候，它们可以相互反应，形成具有基因功能的分子长链。换句话说，黏土构成了生命诞生的温床。然而，按照这种假说的观点，我们应该能够在现存的黏土中发现生命最早的形态，比如一些基因分子链，但事实上科学家尚未发现过这样的黏土。这便成为了黏土世界假说最大的疑点。
第三种生命起源的假说是RNA世界假说。RNA和我们熟悉的DNA一样，都可以携带遗传物质。区别在于，DNA存在于细胞之中，是我们所有动植物的遗传物质，RNA则是一些病毒的遗传物质。比如引发艾滋病的HIV病毒，就是以RNA来携带遗传物质的。此外，RNA还具有催化化学反应的功能，因此有科学家提出，地球上的第一批生命就是利用RNA同时具有遗传性质和催化化学反应性质而诞生的。
不过，同前两种假说一样，RNA假说也存在着一些不足。比如，通过RNA单体的随机聚合，形成能够复制自身基因的概率是极低的，这一假说无法解释遗传物质是如何从RNA转变为DNA的。
尽管至今为止关于生命起源的假说全都有些可疑之处，但在研究生命起源的过程中，人类已经取得了重大成果。事实上，生命起源的过程可能远比任何一种假说都要复杂，科学还需要进行更加精细地研究，才能了解到生命起源的奥秘。
寒武纪生物大爆发
早在35亿年前，地球就诞生了第一批原核细胞生物，比如前面提到的蓝细菌就是其中之一。不过这些生物都非常渺小，只有通过显微镜观察微化石才能看到它们。
地球生物的第一次大爆发，来自于5.5亿年前的寒武纪，一大批带有甲壳、形态各异的海洋节肢动物在这次生物大爆发中蜂拥而出，其中以三叶虫最具代表性。
三叶虫的身体分成了许多个节，背部的甲壳[jiǎ qiào]形状如同三个垂直的叶片，因此得名三叶虫。它们生活在海底，以过滤泥沙来获取营养。
事实上，三叶虫也并不单指某一种生物，而是一个囊括了上万个物种的统称。虽然每个物种之间都会有一些特征差异，生存的时代也各有不同，但是总的来说，三叶虫的生存周期几乎覆盖了整个古生代，达到了2.7亿年之久。
比三叶虫稍晚一点诞生的是珊瑚礁，它们出现于大约4.5亿年前。珊瑚虽然看上去像是植物，但它们其实是不折不扣的海洋动物。和早已灭绝的三叶虫不同的是，珊瑚的生命一直延续到了今天，可谓是海洋中的活化石。和珊瑚一样延续数亿年生命，一直生存至今的还有鹦鹉螺。目前，地球上还生存着数量极为稀少的鹦鹉螺，它们已经被列入了濒危物种保护名单。
从海洋向陆地迁徙
从寒武纪到奥陶纪，生物大爆发让海洋生命变得丰富多彩。地球生命实现了从微生物到海洋动物的巨大跨越。与此同时，海洋生物也开始从海洋向陆地迁徙。
移居陆地的第一批生物居民是藻类，为了应对干燥的陆地环境，它们演化出了厚厚的细胞壁。这些藻类最初只有几厘米高，在不断的演化和适应中，它们成长为尺寸越来越大的植物，同时还演化出了种子。
在植物成功登陆7500万年后，节肢动物也踏上了陆地。这些早期的昆虫、蜘蛛和甲壳类动物有坚硬的外壳保护自己，像在海底一样以过滤泥土为生。
到了大约4.2亿年前，一种叫作肉鳍鱼的有脊椎动物也踏上了陆地，在漫长的演化过程中，肉鳍鱼的头部和身体发生分离，进化出了脖子。它的身体关节发展成为可以在陆地上爬行的四肢，从而成为第一批四足动物。
在此之后，四足动物的进化走向了两条岔路。其中一条进化为两栖动物，继续留在潮湿的环境里，比如青蛙和蜥蜴。而另一条路进化出了羊膜动物，它们演化出了带有羽毛或毛发的皮肤，能够适应更干旱的生活环境。羊膜动物到了石炭纪又分成了两大阵营，分别是爬行动物，以及我们人类的祖先——哺乳动物。
不过在石炭纪，羊膜动物还远不像今天一样繁荣，当时只发展出了一些像小蜥蜴一样的生物。当时的地球是由昆虫主宰的。此时的昆虫演化出了翅膀，而且体型要比现在大得多，比较常见的例子有蟑螂和蚱蜢。
在2.5亿年前的二叠纪，地球突然遭遇了一段冰河期，引发了一场生物大灭绝，超过90%的海洋生物和超过75%的陆地生物灭绝了，昆虫也在这场大灭绝中失去了主宰者的地位。
在经过了上百万年的休生养息之后，爬行动物开始成为地球上新的霸主，其中最耀眼的“明星”当属恐龙。恐龙的祖先是一种叫派克鳄的爬行动物，它们的前肢比后肢小很多，依靠长长的尾巴来保持身体平衡。就在恐龙诞生的同时，地球上的超级大陆也开始分解，各个大陆板块上独特的气候和环境条件，孕育出了特征各异的恐龙。其中，体型最大的是蜥脚类恐龙，它们有着长长的脖颈和尾巴，身长可以达到23米，体重也能达到27吨。
值得一提的是，鸟类很可能是恐龙的后代。生物学家通过化石研究发现，在白垩纪时期，地球上生存着大量带有羽毛的恐龙，比如翼龙。它们与人们发现的最早的鸟类——始祖鸟，有着相同的身体结构和体态特征。只不过，翼龙的体型还要更大，翼展最长可以达到11米，相当于一架小型飞机。
我们很难想象恐龙时代的壮观场面，但更令人匪夷所思的是，在6500万年前后，恐龙却突然从地球上彻底消失了。关于恐龙消失的原因，一直以来众说纷纭，有的观点认为是小行星撞击地球导致的，也有人说是气候变化导致植被变化，最终让恐龙饿死了。甚至有人提出，哺乳动物偷吃了恐龙的蛋，从而阻止了恐龙的繁殖。
然而，不管是哪种原因导致了恐龙的灭绝，总之这给其他生物腾出了广阔的生存空间，哺乳动物恰好抓住这次机会登上了舞台，成为了地球新的统治者。而最终站在世界顶端的，正是我们人类。
