Stability of Life on Earth pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Springer

作者:Kirill Y. Kondratyev

出品人:

頁數:166

译者:

出版時間:2004-4-14

價格:USD 209.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9783540203285

叢書系列:

圖書標籤:

• 地球生命
• 生命穩定性
• 生物學
• 環境科學
• 生態學
• 氣候變化
• 地質學
• 行星科學
• 可持續性
• 演化

地球生命演化的宏大敘事：跨越億萬年的生存挑戰與適應 本書深入探討瞭地球生命在漫長曆史中所經曆的 劇烈環境變遷、災難性事件以及生物圈內部的復雜演化動力。我們聚焦於生命如何在全球尺度上 建立、維持並重塑 其存在的穩定性和多樣性，但其核心視角並非直接闡述“生命穩定性”本身，而是剖析 維持生命存在的先決條件 與 生命為應對不穩定因素所采取的極端策略。 第一部分：深層地質學驅動下的生命搖籃 本捲首先將讀者帶迴地球生命的起源階段，重點關注 非生物因素對早期生命係統的塑造力。我們考察瞭太古宙和元古宙時期，地球內部的構造活動、火山噴發頻率以及地磁場的波動如何直接影響瞭地錶環境的宜居性。 1.1 岩石圈的動態平衡與化學循環 詳細分析瞭 闆塊構造運動 在調節大氣成分（特彆是二氧化碳濃度）中的關鍵作用。我們考察瞭大規模岩漿活動（如大火成岩省的形成）如何周期性地將溫室氣體釋放到大氣中，以及矽酸鹽風化作用如何作為長效的負反饋機製，將碳重新封存於地殼深處。書中特彆強調瞭 早期生命對這些宏觀化學循環的響應：原始的微生物群落如何在極端pH值和高輻射環境下建立起基礎的能量代謝通路。這部分內容著重於地球化學反饋迴路如何限定瞭生命生存的“能帶”。 1.2 早期大氣層的構建與氧化事件的顛覆 本書對 大氧化事件（GOE） 的探討超越瞭傳統的生物學敘事，將其視為一次 全球性的環境突變。我們審視瞭藍藻（Cyanobacteria）的齣現如何從根本上改變瞭大氣和海洋的化學性質，以及這種“災難性”的氧氣積纍如何導緻瞭厭氧生物的大規模滅絕。同時，我們詳細分析瞭氧氣作為一種 劇毒物質 如何迫使生命進行根本性的代謝重組，催生瞭更高效的有氧呼吸係統。這展示瞭生命在環境壓力下，通過化學適應實現存續的過程。 第二部分：極端氣候與生物圈的交鋒 本部分聚焦於地球曆史上幾次最為劇烈的氣候波動，特彆是“雪球地球”事件和多次大規模的溫室增暖期。這些事件挑戰瞭生命在液態水存在這一基本需求下的持續性。 2.1 “雪球地球”的冰封與冰緣的生命熱點 我們深入研究瞭元古宙晚期的全球冰川事件，分析瞭冰蓋的擴張速度、持續時間和厚度如何影響瞭海洋的洋流和化學分層。書中細緻描繪瞭 冰緣帶（Ice Margins） 作為一個重要的生態避難所的作用——這些局部未完全凍結的區域，如何成為早期真核生物和多細胞生命的“孵化器”。我們探討瞭火山活動釋放的熱量和二氧化碳如何最終打破冰封，以及快速解凍過程中海洋酸化和缺氧事件對生物多樣性的衝擊。 2.2 火山爆發與大規模溫室效應的連鎖反應 重點分析瞭二疊紀末期和三疊紀早期，西伯利亞暗色岩噴發所引發的全球氣候崩潰。研究側重於 氣候的非綫性響應：超大規模的硫化物和二氧化碳排放如何導緻海洋酸化、海洋生物的無氧死亡區擴張（Ocean Anoxic Events, OAEs）以及陸地生態係統的徹底重組。書中闡述瞭幸存物種如何在極端高溫和低氧條件下，通過 快速的形態和生理調整 來占據新齣現的生態位，而不是強調其“穩定性”。 第三部分：來自太空的衝擊與生物圈的重建 本捲將焦點從地球內部驅動轉嚮外部的、突發性的衝擊事件，特彆是小行星撞擊對生物圈的破壞機製。 3.1 撞擊事件的直接與間接效應鏈 詳細重建瞭白堊紀-古近紀（K-Pg）事件的物理過程：撞擊引發的衝擊波、全球範圍的火災、隨之而來的“撞擊鼕天”（Impact Winter）以及隨後的長期溫室效應。研究強調 生態係統的級聯失效，而非物種的單獨滅絕：食物鏈頂端的生物首先因缺乏初級生産者而消失，隨後是植食性動物，最終影響到分解者。這展示瞭生物圈的 脆弱性。 3.2 幸存者的生態策略與新時代的開啓 我們考察瞭那些在K-Pg事件中幸存下來的生物群體（如哺乳動物、鳥類和部分爬行動物）的共同特徵——通常是 體型較小、代謝靈活、食譜廣泛 的物種。本書探討瞭這些物種如何在缺乏競爭和捕食壓力的後災難時代，通過快速的 輻射演化 重新占據瞭生態位，從而塑造瞭新生代的生物群落結構。這並非描述瞭穩定，而是描述瞭 係統在巨大擾動後的快速重塑能力。 第四部分：生物圈對環境變化的適應極限 最後一部分超越瞭單一的滅絕事件，考察瞭生物對長期、漸進性環境壓力的纍積響應，特彆是生物對 氣候梯度和生物地理區劃 的適應。 4.1 物種的地理重塑與山脈的“生態屏障”作用 分析瞭造山運動（如喜馬拉雅山脈的隆升）如何通過改變區域氣候和降雨模式，從而 隔離 瞭物種的基因流，驅動瞭新的物種分化。我們考察瞭不同氣候帶邊緣物種的生理學特徵，例如它們如何調整氣孔密度或滲透壓調節機製來應對日益乾燥或炎熱的棲息地。 4.2 適應性遺傳變異的速率與環境變化的速率 本書的總結部分探討瞭 演化速率 的限製。在某些快速變化的時期（如冰期-間冰期循環），基因庫中的變異是否足夠快地産生適應新環境的性狀？通過對過去數百萬年化石記錄中形態變化的分析，我們評估瞭 自然選擇的滯後效應——即生命係統在環境變化到達臨界點後，其響應往往需要時間，這種延遲本身就是對“穩定性”的一種挑戰。 總結而言，本書通過剖析地球曆史上的最大規模的災難、化學重置和氣候波動，揭示瞭生命賴以存在的環境框架是如何被周期性地打破和重建的。它關注的不是生命“如何保持不變”，而是“生命如何在不斷變化和崩潰的邊緣得以延續和重組”這一動態過程。

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