张家诚 2007年04月29日 12:22
地球的温度条件十分有利,集中表现在液态水的大量存在,这是宇宙中极其难得的。大家知道,液态水是生命之水,是溶化与携带许多物质与能量的最好的载体,在生命体新陈代谢过程中是必不可少的。但是,液态水的存在要求的环境条件是很高的。在地球气压的条件下,必需在0~100℃的范围内,而这个温度范围在宇宙中是很狭窄的,也是十分罕见的。
另外,大气的成分也有重大的影响。例如,如果地球没有二氧化碳、水汽等温室气体,将会丧失大量热量,平均温度比现在要低十多摄氏度。相反,温室气体过多,温度便会太高。金星大气中的二氧化碳的含量高达90%以上,温度超过400℃。很显然,这两种条件都是不利于液态水与生命的演变的。
事实上,大气对地球优良条件的贡献远不只在温度一个方面,而是牵涉到更多问题,甚至是亿万年来地球保持作为一个多水的星球也缺不了大气的贡献。水是要蒸发的,如果没有大气,水就会直接蒸发到空间,并逐渐向太空逸失,既使地球有丰富的水,也难免有枯干的一天。但是,地球不但有了大气,而且这个大气还能够把水限制在它的最底层的对流层里。大家所看到的云雨等水汽现象全部发生在这一层里。这是因为在对流层的上面紧盖着一个平流层,那里几乎没有大气的垂直运动,所以水汽也不可能穿过它逸出到太空里。
如今地球的天文条件与地球条件既然创造了如此优良的环境,奇迹就在地球上发生了,这就是生命现象。不但在地球上有生命现象存在,而且还组成了种类极其丰富多样的生态系统。生物的出现,是地球的一次重要革命。因为生物又有进一步改变与调节地球环境的能力,地球大气本来二氧化碳的含量很高,氧气的含量并不高。但是植物的光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,年代逝去,大气的成分结构也就逐渐改变。很显然,一个多氧的大气十分有利能量的转化。呼吸甚至成为生命的标志,人类高度发达的大脑就是耗氧大户。同时,植物生产的生物有机质又是形成肥沃土壤的重要因素。有了土壤,高级植物更有了演变与繁荣的条件。所以,生物改善环境,环境促进生物演变,两者形成良性循环。生物本身以生态系统的形式不断自我改善,形成各种互补互利和良性循环的生态系统。
人类的出现又是生物演变的又一次重大革命,因为人类不但是一个新的生物品种,而且还创造了技术和一个极其丰富多彩的精神世界,其巨大意义在于地球今后的演变中,人类意识的作用在不断因技术的发展而强化,也就是说,物质之间随机的组合将逐渐增加了人类理性的影响。这应当看作是物质世界进化的最高成就,同时也为世界的进一步演变提供了新的因素。
但是生态系统与人类都是十分脆弱与敏感的。环境条件极小的变化就足以给以重大的伤害,大气又是变化最多的地球圈层,大部分灾害都是大气灾害或大气原因引发的地质、海洋与水灾害。但是,灾害也有两面性,在地质史里,新的物种产生了,旧的物质消灭了,严重的环境变化,首先,气候变化是其主要原因,它不但表现在环境的质量上,而且也表现在灾害上。在人类的文化史上,同灾害的奋斗是人类发展的重要激发力量。在四大文明古国中中国是灾害最多的国家,然而中华民族在同灾害的奋斗中发展了,成为世界上唯一历史未曾中断,至今仍充满活力的国家。