Links Between Geological Processes, Microbial Activities & Evolution of Life pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Dilek, Yildirim (EDT)/ Furnes, Harald (EDT)/ Muehlenbachs, Karlis (EDT)

出品人:

页数:348

译者:

出版时间:

价格:1614.00 元

装帧:

isbn号码:9781402083051

丛书系列:

图书标签:

• 地质过程
• 微生物活动
• 生命演化
• 地球化学
• 生物地质学
• 早期生命
• 地质微生物学
• 演化生物学
• 古生物学
• 环境演化

探索地球生命演化的宏伟画卷：一本关于地质过程、微生物活动与生命进化之间复杂相互作用的深度解析 《地质过程、微生物活动与生命演化之间的联系》，这是一本专注于解构地球生命演化历史中最为核心驱动力的专著。本书旨在深入探讨地球上三大关键要素——地质构造运动、微生物生命活动以及生命形式的持续演化——之间错综复杂、相互依存的动态关系。我们不只是简单地罗列这些领域的知识，而是力求揭示它们如何在数十亿年的时间尺度上协同作用，共同塑造了我们所见的这个生机勃勃的蓝色星球。 本书的结构设计，旨在引导读者从宏观的地质背景出发，逐步深入到微观的生物化学机制，最终构建一个完整的、多尺度的生命演化图景。 第一部分：地球的骨架——驱动生命演化的地质舞台 本部分首先聚焦于地球深部和表层所发生的重大地质事件，它们构成了生命存在的物理基础和化学原料的来源。我们将详细考察板块构造对生命栖息地和气候稳定的影响。 大陆漂移与生命隔离/辐射： 详细分析了超大陆旋回（如罗迪尼亚和盘古大陆的形成与解体）如何通过改变洋流模式、调节二氧化碳循环（即长期碳循环）和创建或摧毁浅海生态系统，直接驱动了物种的地理隔离与随后的适应性辐射。我们探讨了大规模造山运动如何改变了风化速率，进而影响了海洋化学环境，例如对营养盐（如磷和铁）的供应量的控制。 火山活动与环境剧变： 大规模火山喷发事件（如西伯利亚暗色岩喷发）是地球历史上最剧烈的环境扰动因素之一。本书将细致阐述这些事件如何向大气释放巨量的温室气体（CO2、SO2）或气溶胶，从而引发“温室地球”或“雪球地球”情景。这些极端气候变化是筛选和淘汰现有生命形式、为新生命形式腾出生态位的重要驱动力。 沉积环境与生命记录： 我们深入研究了不同类型的沉积岩——如碳酸盐岩、页岩和蒸发岩——如何记录了古代的生物活动、大气化学成分和水体氧合状态。通过对岩石学证据的解读，读者将理解如何从地质记录中重建数亿年前的古环境参数。 第二部分：生命的先驱与构建者——微生物活动的决定性作用 如果说地质过程提供了舞台，那么微生物就是最早的演员，也是最持久的塑造者。本部分强调了原核生物和早期真核生物在地球化学循环中的核心地位。 早期生物地球化学循环的建立者： 重点分析了产氧光合作用的起源与“大氧化事件”（GOE）。本书详细梳理了蓝藻如何通过消耗溶解铁离子并释放氧气，永久性地改变了大气和海洋的化学性质。我们将讨论GOE对厌氧生物群落造成的灾难性后果，以及它如何为依赖氧气的复杂生命的出现铺平了道路。 氮循环与硫循环的微生物中介： 深入探讨了固氮菌、反硝化细菌等关键微生物群落如何控制着氮素的生物有效性，这是所有生命体合成蛋白质和核酸的限制性要素。同样，对硫循环中微生物氧化还原反应的分析，揭示了它们如何影响早期海洋的氧化还原梯度，并与沉积物中的矿物形成紧密耦合。 极端环境中的生命： 考察了深海热液喷口、高盐湖泊和酸性矿山排水等极端环境中微生物的代谢适应性。这些生命形式不仅为我们提供了关于生命起源可能环境的线索，其特殊的生物化学机制也可能在未来工业应用中发挥作用。 第三部分：交汇点——地质-生物耦合反馈机制 本书最核心的部分，在于阐明地质过程与微生物活动是如何形成一个紧密的、相互增强的反馈回路，从而驱动了生命演化的重大飞跃。 风化与营养物质供应的生物控制： 传统观点认为地质风化是营养盐（如磷酸盐）的主要来源。然而，本书强调了生物风化的作用。微生物分泌有机酸和螯合剂，极大地加速了岩石的分解速率，将地质上固定的营养物质释放到生物圈中。这种加速作用对海洋初级生产力和全球碳循环的调节至关重要。 氧气水平的生物地质调节器： 我们建立了一个动态模型，展示了生物圈生产氧气（光合作用）与地质过程消耗氧气（如新生岩石的风化和还原性物质的氧化）之间的平衡。当生物生产力过剩时，氧气积累；当火山活动或岩浆侵入消耗大量氧气时，氧气水平下降。这种振荡直接影响了多细胞生命的复杂化程度。 生命对地质记录的“清洗”效应： 讨论了生命活动如何“抹去”或“改变”其自身的化石证据。例如，早期的生物膜如何阻止了某些矿物质的沉淀，影响了叠层石的形态；或者，生命体对有机质的快速分解如何影响了页岩的形成和油气的生成。 第四部分：生命复杂性的涌现与地质窗口 本部分将视角转向真核生物的出现、寒武纪生命大爆发以及生物演化对地球化学的后期影响。 真核生物的起源与氧气阈值： 分析了细胞内共生事件（线粒体和叶绿体的捕获）如何依赖于特定的地质时期所提供的、相对稳定的高氧气环境。这种能量获取效率的巨大提升，是复杂形态和组织分化的先决条件。 寒武纪大爆发的“燃料”： 探讨了寒武纪早期复杂动物的快速多样化，是否与前寒武纪末期（成冰期后）的“营养盐脉冲”有关。地质记录中的快速冰期消融事件，被认为是将大量被冰封的营养物质释放到海洋中，从而触发了生物圈的爆炸性增长。 生物圈对岩石圈的侵蚀和改造： 最终，我们审视了生命（特别是植物和真菌在陆地上的定植）如何通过根系穿透和有机酸分泌，极大地加速了大陆岩石的风化速率，从而将大量的碳转移到海洋中，最终固化为碳酸盐岩，这标志着生命对地球表面环境的全面改造。 本书通过整合地质学、古生物学、微生物学和地球化学的最新研究成果，提供了一个跨学科的、连贯的叙事线索，清晰地阐释了地球——作为一个动态的、自我调节的系统——是如何在其漫长的历史中，不断通过地质驱动和生物驱动的相互作用，逐步走向今天这个生命丰富多彩的阶段。阅读本书，读者将获得理解地球生命史的关键框架。

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