我们，只有一个地球

生命发展与环境变化 宇宙虽大,却只有一个地球。 相比宇宙150亿年的寿命,46亿岁的地球还算比较年轻。大约在42亿年前,大量陨石撞击地球的动荡局面才结束。逐渐稳定的环境为生命起源提供了可能。根据地球上迄今为止最古老的生物活动痕迹判断,约在38亿年前地球上出现了生命。由单细胞生物到多细胞生物,由原核生物到真核生物,由简单到复杂,从海洋到陆地,生物逐步进化。     

保护生物多样性 推进生态文明建设

正生物多样性是地球上生命的综合体,包括遗传多样性、物种多样性与生态系统多样性,是人类赖以生存和发展的基础,是生态安全、粮食安全与经济社会可持续发展的保障。1992年,在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会通过了《生物多样性公约》,它不仅向世界敲响了全球性生物多样性危机的警钟,更重要的是使保护生物多样性成为     

极端环境中的生命过程:生命与环境协同演化探讨

极端环境指的是不适宜于人类生存的自然环境,而恰恰是多数微生物栖息的甚至是必需的环境.位于进化树根部的超嗜热微生物暗示早期生命就起源于类似深海热液系统的高温,厌氧极端环境.生命的化学本质是通过能量输入而维持一个远离热动力学平衡的耗散结构的过程.生命只能以量子形态从环境的理化梯度中获取能量.能量代谢方式决定了生命的演化框架,生态系统的结构与细胞的生理状态.伴随着地球环境所经历的降温与逐步氧化的过程,微生物建立了相对统一的极端环境适应机制.我们现在能够通过对极端微生物的研究尝试重建早期生命的起源与演化过程,也可以找出基因组中的历史环境记录."追寻能量"成为探寻包括地球在内生命边疆与未知生命在宇宙中的存在与适应性的重要途径.     

矿物光电子与地球早期生命起源及演化初探

能量是一切生命活动的核心问题,生命体的能量来源与获取途径是地球早期生命起源与演化的关键科学问题.现有研究表明,生物体开始对太阳光能的大规模利用是早期地球生命演化的重要转折,生命随后逐渐发展并繁荣起来.然而,在生命活动中广泛存在着生物化学反应的电子转移过程,电子最初来源是否源自太阳光能以及如何源自太阳光能目前仍不清楚.数十亿年以来,太阳光理应一直激发着地球表面大量存在的半导体矿物产生光电子-空穴对,在早期地球表面处于还原环境与弱酸性介质条件下,半导体矿物产生的光生空穴极易被俘获,分离出的矿物光电子可有效还原二氧化碳为有机物质,提供生命起源所需物质.光电子在电势差的驱动下形成光电子传递链,可直接传递到原始细胞中以维持其新陈代谢过程.天然半导体矿物在早期生命起源过程中还能起到对细胞免遭紫外线辐射的保护作用,而这种保护作用是通过半导体矿物吸收紫外线来实现的.正是持续产生的较高能量的光电子被早期生命细胞所利用,天然半导体矿物光催化作用产生的光电子在早期生命起源过程中扮演着合成物质、保护细胞与提供能量的多种作用,这一机制至今仍在地球表层系统中发挥着重要作用.     

编者按

正地球生物学(geobiology)研究地圈-生物圈耦合系统,即生物圈与地球其他圈层如大气圈、水圈和岩石圈的相互作用机制及其过程.地球生物学、地球化学和地球物理学分别构成了研究地球系统的生物过程、化学过程和物理过程的学科体系.地球生物学的核心是生命与地球环境的相互作用与协同演化.我们过去讲地球与生命的关系,主要强调的是地球环境影响生命,生命适应地球环境,这是一个单向作用的关系.但地球与生命之间应为相互作用的关系,而且是协同演化的.生命演化能否影响地球环境演变,生物过程能否影响地球环     

编者按

正全球变化,包括气候变化以及在地球内外多圈层交互作用下发生的其他环境变化.全球变化给人类和其他地球生命带来了机遇,有其积极的一面,但同时也带来了更多的挑战和负面影响.目前这种影响已经涉及地球系统的主要过程和人类活动的各个方面.例如森林的过度砍伐导致生物多样性下降,全球变暖已经导致海平面上升,同时也增加了极端气候事件和自然灾害发生的频率.全球变化在改变自然环境的同时对经济社会发展也产生了深刻影响,妥善应对全球变化的挑战是人类实现可持续发展的重要保障.为了应对以上挑战、加强国际合作、提高研究水平,20世纪80年代以来国际上先后发起了世界气候研究     

专题：遥感与全球变化研究——编者按

全球变化,包括气候变化以及在地球内外多圈层交互作用下发生的其他环境变化.全球变化给人类和其他地球生命带来了机遇,有其积极的一面,但同时也带来了更多的挑战和负面影响.目前这种影响已经涉及地球系统的主要过程和人类活动的各个方面.例如森林的过度砍伐导致生物多样性下降,全球变暖已经导致海平面上升,同时也增加了极端气候事件和自然灾害发生的频率.全球变化在改变自然环境的同时对经济社会发展也产生了深刻影响,妥善应对全球变化的挑战是人类实现可持续发展的重要保障.     

新时期西藏防震减灾工作的几点思考

0引言运动是宇宙的主题。天体运动、地壳运动、生命运动等等,演化出无垠的宇宙,绚丽的地球和多彩的世界。大自然在赋予了人类生存发展的地球环境的同时又以种种的自然灾害不断地考验着人类的生存能力。在这些自然灾害中,地震做为一种地球构造运动的表现形式,它与固体地球的形成     

生命起源于海洋还是湖泊?

生命起源是一个亘古未解之谜。对于今天大多数生物而言,存在一个基本的事实,即认为生命起源于海洋中,并逐渐演化成如今不同的物种。然而,由科学家阿尔缅(ArmenMulkidjanian)领导的研究小组发现这个观点可能是错误的,他认为物种的起源可能存在多种可能性。比如,生活在深海热液喷口的生命可能与热蒸汽在内陆淡水池形成的环境类似,     

地球生物学前沿:进展与问题

地球生物学是地球科学与生命科学的交叉学科,其核心任务是探讨生物与环境的相互作用和协同演化.在分析国际地球生物学的研究进展、中国科学院学部地球生物学前沿论坛成果以及本专辑代表性论文的基础上,本文简要评述了重大地质突变期的地球生物学、地质微生物与全球环境变化以及极端环境地球生物学这三大主题的主要研究进展和存在的科学问题.在重大地质突变期的地球生物学方面,人们已经认识到生命的起源、辐射、灭绝和复苏等重大生命事件的发生与地球深部过程以及受其影响的海-陆-气环境过程密切相关;但对于地质历史时期生物与环境是如何协同演化的,其具体的机制和动力学过程是什么,还知之甚少.在地质微生物与全球环境变化方面,各类地质微生物功能群不仅灵敏地响应地质环境的变化,而且通过元素循环和矿物转变对地质环境产生重要影响;但人们对不同地质微生物功能群是如何通过协同作用而改变地质环境的,还了解得很少.在极端环境地球生物学方面,人们从深海、冰川冻土、地下水、洞穴和热泉等极端环境中发现和分离出一些重要的微生物,并开展了许多生物学的研究;但真正能上升到极端环境地球生物学的研究很少,极端环境微生物的地球化学功能还远未查明.地球生物学将大大拓展生物过程研究的时空范畴,在资源领域和全球变化领域有广阔的应用前景.地球生物学需要多学科的协同研究,包括加强地质微生物的研究,加强生物地球化学循环的数据库建设和定量化模型研究,加强各类典型地质环境条件的研究,加强生物过程与物理化学过程的耦合研究.     

历经亿万年而不倒的演化强者

自地球生命诞生之日起,生物演化经历了差不多四十亿年的漫长过程。演化的浪潮一波又一波,大浪淘沙般地淘汰了一批又一批不适应环境变化的弱者,也涌现了一批顽强逆袭,冲出重围的强者。它们是生命长河中真正的勇士,经历了无数次危难之中的考验;它们是历史的见证者,目睹了生命的辉煌与沉沦。这些历久弥新,持之以恒,香火延续至今的生命无疑值得当今的人类好好研究,在赞叹它们的顽强和忍耐的同时,更要加深了解这些生物能够克服千难万险,演化至今的生存策略和方法,更要深刻地理解生物与地球的关系,以便于人类更好地走上可持续发展的道路。     

治霾要从转变发展方式和生活方式开始 访十一届全国人大环资委副主任、原国家环保总局副局长汪纪戎

人类的生存与发展离不开地球环境,环境不但是生命起源的温床,还是人类产生和进化的必要条件。人类学家认为,人类的出现是生态环境和气候变化的结果。可以说地球环境创造了人类,但人类的某些活动又在破坏着自己赖以生存的环境,从而影响到人类的健康和生存环境。近年来,中国多次爆发大面积的雾霾事件,雾霾对健康的影响引起了广泛社会关注。有报告显示,中国最大的500个城市中,只有不到1%的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准,与此同时,世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。空气污染对人类健康有哪些影响？我们该如何进行有效防治？带着这些问题,《地球》记者采访了十一届全国人大环境与资源保护委员会副主任、原国家环保总局副局长汪纪戎。     

专题：地球生物学前沿

地球生物学（geobiology）研究地圈．生物圈耦合系统,即生物圈与地球其他圈层如大气圈、水圈和岩石圈的相互作用机制及其过程．地球生物学、地球化学和地球物理学分别构成了研究地球系统的生物过程、化学过程和物理过程的学科体系．地球生物学的核心是生命与地球环境的相互作用与协同演化．我们过去讲地球与生命的关系,主要强调的是地球环境影响生命,生命适应地球环境,这是一个单向作用的关系．但地球与生命之间应为相互作用的关系,而且是协同演化的．生命演化能否影响地球环境演变,生物过程能否影响地球环境,这是一个重大科学问题．地球生物学对此作出了肯定的回答．生命与地球的协同演化这一概念符合地球系统科学的总体观,也符合人与自然协调发展的科学发展观．     

地学书签

古生物学是生命科学和地球科学的交叉科学．既是生命科学中唯一具有历史科学性质的时间尺度的一个独特分支,研究生命起源、发展历史、生物宏观进化模型、节奏与作用机制等历史生物学的重要基础和组成部分。     

“6·5”世界环境日:只有一个地球

<正>地球是人类和其他物种的共同家园,然而由于人类常常采取乱砍滥伐、竭泽而渔等不良发展方式,地球上物种灭绝的速度大大加快。生物多样性丧失的趋势正使生态系统滑向不可恢复的临界点,如果地球生态系统最终发生不可挽回的恶化,人类文明所赖以存在的相对稳定的环境条件将不复存在。20世纪60年代以来,世界范围内的环境污染与生态破坏日益严重,环境问题和环境保护逐渐为国际     

蛇纹石化作用、非生物成因有机化合物与深部生命

非生物(无机)过程形成的烷烃和其他有机化合物,涉及能源资源和生命起源与演化两大科学主题."地球原始非生物成因烷烃理论"和"蛇纹石化非生物成因烷烃理论"是该研究领域的两大主流理论.超基性岩蛇纹石化作用通常发生在缓慢扩张洋中脊系统、大陆蛇绿岩系统等构造环境.超基性岩蛇纹石化生成非生物成因烷烃与其他有机化合物,为化能自养微生物群落提供了所需要的能量和初始物质,是生命起源最重要的变质水化反应.生物过程和非生物过程的叠加,给鉴别蛇纹岩寄主生态系统的非生物成因有机质带来严峻挑战.非生物(无机)过程能否形成石油和天然气资源,这是科学界一个多世纪以来不断探索而未能解决的科学难题.虽争论不休,但已取得了重要进展.中国松辽盆地非生物成因商业天然气藏的发现和勘探开发,为研究和寻找非生物成因天然气资源提供了一个典型实例.     

姜建军:认识资源,保护资源

自然资源是人类生存的基础和重要保障。节约利用资源对于人类社会的发展有着重大意义。11月8日,国土资源部科技与国际合作司司长姜建军在中国国际矿业大会的开放日上,作了生动的科普讲座。他从地球起源开始,介绍了地球自然资源的产生和人类社会的起源与发展,梳理了自然资源与人类社会的关系,对于引起人们的环保与节约意识起到了积极影响。地球承载了近七十亿的人类,从它     

不得不防的灾害——浓雾

在人类所了解的宇宙范围内,地球是唯一具有美丽的蓝色外表的星球。之所以呈蓝色,是因为地球裹着厚厚的大气层。众所周知,人类和动植物都需要空气,没有空气就只有死亡。地球大气是生命的源泉,然而大气在养育生命的同时,也会对我们的生命、财产造成直接或间接的危害,这种危害我们称之为气象灾害。     

中国古动物馆：浓缩亿年光阴

最新资料表明,最早的人类出现作600多万年前,这似乎是一个巨大的数字,但如果把它与我们赖以生存的地球的年龄做比较,就会发现人类的幼小。地球已经拥有46亿年的发展历史,而地球上最早的生命也早在38亿年前就诞生了。     

刘嘉麒院士谈地球

正地球是人类的家园,人类生存所需要的大部分物质都取之于地球,关乎人类生存的资源、能源、气候、环境、生态、灾害等重大问题都需要地球科学去研究、去解决,从本质上说,地球科学就是养活人类的科学,其宗旨是探索自然奥秘。地球是怎么形成的?生物是怎么诞生的?气候如何变化?人类向何处发展?……这一系列问题,都蕴含着丰富的自然奥秘和科学内涵,需要人们不断地探索和研究。