生物圈

在地球发展的最初阶段，地球上本没有任何生命现象。由于地球本身的特有性质和它在太阳系中得天独厚的位置，决定了地球上物质的进一步演化。地球上自从有了原始的地壳、大气圈和水圈，生命便合乎规律地出现和发展了。

现在多数人认为，生命是由无生命的物质转化来的。这种转化，需要有一定的物质条件，即必须具备甲烷、氨、水汽和氢等，而这些物质在原始大气中是大量存在的。实现这种转化，还需要有一定的能量，而来自太阳的紫外线、大气中的电击雷鸣和地下的火山熔岩等都是重要的能源。所以，在原始地球上，实现从无生命到有生命物质的这种转化，便具备了可能性。

为了模拟这种转化过程，本世纪 50 年代美国科学家米勒成功地做了一个实验。他在封闭的容器里，按照原始大气的成分，装满甲烷、氨、水汽和氢， 并使之保持一定的温度。同时，在容器中不断地点燃电火花。这样，在经过一定时期的连续作用之后，终于产生出了有机分子。后来，又有人多次重复米勒的实验，并加入多种成分的物质，获得了在生命物质中常见的氨基酸， 甚至于某些蛋白质。近年来，在地球上某些早期沉积岩（年龄在 35 亿年左右） 中，以及在陨石中，也发现了有机分子的遗迹，踉实验室里所获得的有机物质有些相似。经科学推测，它们应该是地球和太阳系早期的有机物。

简单有机物还不是有生命的物质，从简单的有机物转化为有生命的物质需要一系列的条件和经过一系列的过程，其中原始的海洋是重要的一环。大气和地表上的有机物会随着降水和地面径流汇集到海洋，并在海洋一定部位浓集。这样，它们有更多的机会相互接触，并结合成更为复杂的有机分子， 甚至成为能自行与周围环境进行物质交换的独立体系。再通过不断进化，这些独立体系开始进行最原始的新陈代谢和自我繁殖，这才发展成生命物质， 人们叫它非细胞生命。这个过程大概发生在距今 35 亿年以前。这是从无生命到有生命的一次飞跃。不过，正是因为生命的形成是一个极为漫长的过程， 人们要想在实验室里获得有生命的分子，目前尚不可能实现。

原始生命之所以在水中形成，也在水中发展，是因为那时的大气中还缺少游离氧，高空还没有形成可以抵御太阳紫外线的臭氧层，原始生命只有从水中获得氧和靠水的保护才能生存和发展。在陆地还未具备生命生存条件之前，原始生命一直生活在海洋里。它们在海洋里渡过了十分漫长的岁月，直到距今 6 亿年前，绿色植物在海洋里大量繁殖，成为海洋生物的主要成员之时，陆地仍然是一片荒漠，找不到任何生命的踪迹。

绿色植物的出现为其登陆刨造了条件。因为绿色植物在光合作用中所产生的游离氧不断积累，最终导致高空臭氧层的形成。它能有效地吸收紫外线， 保护地面上的生物免遭伤害。于是，在距今 4 亿年前，绿色植物开始从海洋发展到陆地。首先登陆的是陆地孢子植物，此后，依次出现了裸子植物和被子植物。动物也敢于开始登陆和发展，依次出现了两栖动物、爬行动物和哺乳动物。

地球上的生命从无到有、从简单到复杂、从低级到高级，一步步进化发展，至今已有数百万种动植物。它们占领了海洋、陆地、地壳的浅层和大气的下层，构成地球上所特有的一个圈层——生物圈。地球上的生命依靠地壳、大气圈和水圈的改造，促使其演化和发展。可以说，由于生命和生物圈的出

现，地球圈层之间的联系和接触越来越密切了。

至此，我们可以看到，地球岩石圈的顶层，大气圈的底层，以及水圈和物质圈的全部，是地球外部各圈层密切接触和有机联系的纽带，各圈层在这里相互作用、相互渗透，构成一个完整的物质体系。对于人类社会来说，它就是我们周围的自然界，即自然地理环境。

还要特别指出的是，到了后来，地球在它自身演化的同时，还要受到人类活动的影响，接受人类有意识的改造。所谓改造地球，就是合地理地利用各个圈层的自然资源，有目的地改变各圈层的状况和它们之间的关系，使之朝着有益于人类的方向发展。