Modern Biogeochemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer Verlag

作者:Bashkin, Vladimir N.

出品人:

页数:444

译者:

出版时间:

价格:199

装帧:HRD

isbn号码:9781402041822

丛书系列:

图书标签:

• Biogeochemistry
• Environmental Science
• Ecology
• Geochemistry
• Earth Science
• Carbon Cycle
• Nutrient Cycling
• Isotopes
• Climate Change
• Environmental Chemistry

《地球深层生命：微生物如何重塑行星历史》 图书简介 本书深入探索了地球生命史上一个常常被低估的、却至关重要的领域：深层生物圈——存在于地壳深处，远离阳光照射的微生物世界。我们通常将生命定义为依赖光合作用或食物链的产物，但《地球深层生命》挑战了这种根深蒂固的观念，揭示了一个完全独立于地表生态系统的、庞大而活跃的生物体群落。 本书不仅是对微生物生态学的纯粹罗列，更是一部关于地球化学驱动力的宏大叙事。作者运用地质学、化学、生物学和地球物理学的多学科视角，构建了一幅清晰的图景：这些生活在极端压力、高温和营养匮乏环境中的“嗜极生物”，是如何在数十亿年的时间尺度上，深刻地调节和塑造了地球的化学循环和演化轨迹的。 第一部分：幽暗领域的召唤——深层生物圈的发现与界定 一、被遗忘的疆域：从岩石到生命 本书始于一次引人入胜的溯源之旅，追溯现代深层生物圈研究的起源。从早期钻探项目意外发现的地下微生物到深海热液喷口的首次采样，我们见证了科学家如何逐步承认一个事实：生命并非仅限于地表舒适区。我们将考察“生命起源”的几种主要假说，并着重探讨“深源假说”——即生命可能起源于地球深处的化学梯度中，而非仅依赖于早期富氧的大气层。 二、生命存在的物理与化学边界 深入研究支撑深层生命的极端环境参数。我们将详细解析压力（岩石重量）、温度梯度（地热梯度）和能源限制（缺乏光能）如何共同作用，筛选出特定的微生物群落。重点分析了水的角色——不仅是溶剂，更是生命体内部的介质，以及在深层环境中，水分子如何被限制在岩石晶格或微小孔隙中，形成独特的“地下水圈”。 三、能源的秘密：化学自养的胜利 在没有阳光的深处，能量从何而来？本书的核心部分之一，在于对“化学自养”（Chemoautotrophy）机制的深入剖析。我们将详细介绍驱动深层生态系统的关键地球化学反应： 氧化还原反应的谱系： 探讨电子的流动如何代替光子，成为驱动生命活动的引擎。重点关注硫化物氧化、甲烷氧化（特别是厌氧甲烷氧化，AOM）、以及铁氧化还原循环在能量获取中的核心地位。 氢气作为生命燃料： 阐释水岩反应（如橄榄石的水合作用）如何持续生成分子氢（H₂），成为深层微生物主要的能源载体，尤其是在地壳深处的蛇纹岩化作用区域。 第二部分：塑造地球化学循环的隐形工程师 深层微生物不仅仅是“幸存者”，它们是活跃的地球化学反应器，对全球循环产生着决定性的影响。 四、碳的地下之旅：固存与释放的平衡 深层生物圈在全球碳循环中扮演着双重角色。一方面，深层微生物消耗地质活动产生的甲烷和CO₂，将碳固定在生物量或矿物中，这可能是一个重要的长期碳汇。另一方面，微生物的代谢活动也会释放出古老的、封存在岩石中的碳。本书将量化这些过程，评估它们对大气CO₂浓度在地质历史中的波动所起的作用。 五、硫与氮的循环：调节氧化还原状态 硫和氮的循环是地球演化的关键指标。在深海热液喷口和深层沉积物中，微生物驱动着硫酸盐还原和硝酸盐还原，这些过程极大地影响了海洋和地壳的氧化还原电位。我们将考察这些微生物如何影响地壳中金属的溶解度和沉淀，进而影响矿产资源的形成。 六、行星际影响：生命对岩石圈的改造 本书大胆地探讨了深层生命对岩石圈本身的物理结构和化学组成的长期影响。微生物代谢产生的有机酸能够加速岩石的风化和溶解，甚至可能改变孔隙结构，影响流体的迁移路径。这种“生物风化”过程虽然缓慢，但在数百万年的时间尺度上，足以改变地下水文地质特性。 第三部分：深空与未来——深层生命的启示 七、生命的韧性与地球的未来 通过对深层生物圈的研究，我们得以重新校准对生命可承受极限的认知。这些微生物对辐射、极端温度和营养缺乏的耐受性，为我们理解生命在地球早期环境中的生存策略提供了直接证据。此外，这些生态系统展示了一种极端的“可持续性”，其能量流和物质循环高度封闭且高效。 八、系外生命搜寻的新范式 深层生物圈的研究直接启发了我们对太阳系内其他天体的探索。如果生命能够在地球上没有光能输入、仅依靠水岩相互作用的极端条件下繁盛，那么木卫二（Europa）、土卫二（Enceladus）冰层下的海洋，或火星古代的地下水系统，是否也存在类似的生命形式？本书将探讨这些“冰下世界”的化学潜力，并论证深层生物圈模型应成为系外生命搜寻的首要参考框架。 九、地下生物圈的工程潜力 最后，本书展望了深层微生物在未来技术中的应用前景。从生物修复被污染的地下水，到利用微生物过程进行原位矿物提取（生物冶金），这些生命体的独特代谢途径为可持续的、低能耗的工业流程提供了蓝图。 《地球深层生命》是一部引人入胜的科学探索之作，它迫使读者重新审视我们赖以生存的星球的真实规模和复杂性。它揭示了地球表面生机勃勃的生态系统之下，隐藏着一个同样重要、却鲜为人知的、持续演化的地下生命王国。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆