科普 |《万物简史(下)》：为万物写史，为天地立传

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听书笔记 

地球处在怎样的状态？

地下几十公里有一层质量和弹性发生改变的界面，名为莫霍面，它分开了地壳和地幔。到了离地心将近一半的距离，是地核的外核，这是一层液态的铁磁性物质，最里面是一层坚硬的内核，主要由铁和镍组成。

早在２０世纪初，德国气象学家阿尔弗雷德∙魏格纳提出了大陆漂移说，他在无意中发现，大西洋两岸的轮廓惊人的吻合。会不会非洲大陆与南美洲大陆原本是贴合在一起的，后来大陆分裂、漂移，才形成了如今海陆分布的状态。直到１９６４年，很多迹象都表明，地球表面连同坚硬的内部不能用一个静态的模型说明，必须是移动的。

板块为什么会漂移？

首先动力来自于地幔不平坦，这么重的板块不可能不往下滑。不管多么坚硬的物质，只要不是严格意义上的晶体，那它就跟沥青、蜂蜜这样粘稠的东西本质是一样的，都有流动性，只不过流动得无比的慢。在地质年代这种跨度下，地壳就像铺在沥青上一样，在重力作用下漂泊。

地球会面临哪些问题？

从形态上看，地壳不是均匀的，一般说，有山的地方地壳向下延伸到60到90公里深，而在海里地壳反而往下不深，只有10几公里。这勾画出板块中间是厚实的，边缘比较薄，如果跟另一个板块冲撞了，那地方老容易发地震。

地壳下面流动的岩石，会感受到来自地心的温度，那里的温度估计在4000到7000摄氏度，到达地幔上层有些薄弱的地方，还热得足以把岩石熔化，形成岩浆，岩浆喷出来就是火山。

比火山更凶险的还有小行星撞击地球，在地球轨道前方，有一亿颗小的行星或陨石横穿而过，其中尺寸大到可以毁掉全人类的有2000个，在6500万年前，就有一块2.5公里大的岩石，把现在美国衣阿华州砸了一个大坑，扬起的尘土带着宇宙金属“铱”沉降到包括南极洲在内的整个地球表面。

地球的磁场在过去一个世纪减弱了6%。地磁场从我们头顶上横空划过，让带电粒子早早侧拐弯，偏离地球，不至于破坏大气上层，那里的臭氧层对防紫外线至关重要。地球磁场的南极和北极经常对调，平均50万年一次，调换的过程中会有一段时间磁场强度很弱，失去防护功能。

为什么地球能成为人类的家园？

第一是我们离太阳不远不近，太近，水都是气体，太远，水都变成冰。第二个理由是我们的星球本身很合适，危险的地壳运动、火山这些东西帮了大忙：火山把气体从地球内部带出来，建立原始的大气层；板块挤压搞得地球表面高一块低一块，要不然整个地球都被水覆盖着。另外如果地球太小，就是建立了大气层也吸不住，会跑掉。第三，碰巧月球够大，能够稳定地球的自转，不至于摇摆。第四是合适的时间，如果我们不等到恐龙灭绝就迫不及待地出现，可能在它的压制下，我们长到老鼠大小就得停下来。

地球上的生命是如何出现和进化的？

大自然是一步一步演变过来的，在每一步也不会机会均等地朝着任意的方向瞎撞，遇到了两难的时候也不会笨到僵在那里，比如说水是生命不可缺少的，但是在单体聚合的时候，一般是朝脱水的方向反应。如果泡在水里，从能量的角度来说是个障碍，但是生命确实在水中先出现了。

第一个生命是38.5亿年前一种叫藻青菌的细菌，它吃进水分子，留下了氢、排出了氧，创造了第一代光合作用。这种细菌在随后20亿年里没有表现出进化的愿望。氧气对很多生命是致命的剧毒，但是藻青菌不得不在自己的排泄物中活着，终于挺过来了，世界上氧气也越来越多。

到了20亿年后，有些勇猛的藻青菌开始冲撞抓获其它细菌，被抓到的细菌在功能上成了该细菌的一个线粒体，线粒体可以专门利用充沛的氧气来制造能量，之前的藻青菌慢慢就衰落了。

藻青菌这一类被称为原核生物，新出现的物种有了一个细胞核，叫做真核生物。有一种卷曲藻就是最古老的真核生物，不过它们没有像藻青菌一样存在很久，它们的同类，比如变形虫，变得复杂了很多，在一个细胞的DNA里包含了4亿条遗传信息。

接下来又是10亿年，真核生物大大往前迈了一步，第一，它们开始从有机体摄取能量，甚至开始利用光合作用；第二，出现了有性生殖，使演化大大加快；最后，细胞和细胞结合在一起形成多细胞生物，海藻和海苔首先亮相。

又过了几亿年，来到了寒武纪，这一时期发生了物种大爆发。寒武纪始于5.7亿年前。到4.5亿年前，植物开始爬上岸，随后动物也上了岸，不是鱼，而是一些小虫子，应该是凶猛的鲨鱼把它们赶上来的。它们的甲壳对留住水分和支撑体重很有帮助，那时大气中氧的成分达到35%，于是动植物疯长。

跟人类有关的脊椎动物是哪一种，怎么上岸的，缺少有关的化石。不过我们还是大约看到了几拨陆生动物的兴衰，比较早的是原始两栖动物；后来是鳖和其它几种爬行动物，其中一支进化成原始哺乳动物；再后来是恐龙；恐龙奇怪地消失后，哺乳动物的形体骤然变大，种类也变多，开始统治陆地。

生物的遗传密码藏在细胞核中，记载在DNA上，DNA像是一条旋转的拉链，拉链的齿是一对对碱基，编码着遗传信息。了解了DNA的结构以后，使人困惑的事就来了，人类只有3.5万到10万个基因，一棵野草就有这么多的基因。10万个基因怎么演绎出这么复杂的生命特征？科学家给出的答案是，基因不是一一对应到人体的各种性状。基因可能是联合起来多对多地反映到外部特征上去，这样，生命才可以无限复杂。

人类是从哪里来，又要到哪里去？

白垩纪第5次大灭绝后，人和老鼠从同一个祖先那里分道扬镳。1500万年前，人类这一支又和猿、然后是猩猩分家；距今700万年左右，出现了几种人科动物，考古学家在非洲不同的地区发现了人科动物的化石，根据骨骼很容易判断它们全是用两只脚走路。

哪一支是人类的祖先呢？其中最早发现的是南方古猿，这是人科下的一个属，跟人属是并列的，一度有人以为它是人类的祖先。但是后来又发现，它们的大腿骨跟人类不是很相似，也没发现南方古猿使用过工具。

最晚到距今200万年前，非洲大陆上至少有6个人科动物群同时生活，其中就有南方古猿属和新出现的人属。人属的大脑比南方古猿大了50%。由于气候干旱，大片森林变成了草原，不管是南方古猿也好，人属的前辈也好，从树上下来到地上生活。这个气候变化是因为地质运动导致了巴拿马地峡上升，使得南美洲和北美洲连接起来，隔断了太平洋流入大西洋的洋流，才使得非洲部分地区变得干旱少雨。

100多万年前，人科其它那些属全部在非洲消失了，只有人属存留下来。同一时期，还有一件大事就是直立人种开始走出非洲。出走的方向是世界各地，在亚洲进化成爪哇人和北京人，在欧洲进化成海德堡人和尼安德特人，但是不幸，这几批老移民在等着被新移民灭掉。那些留在非洲没走的直立人继续繁衍了很多代，直到10万年前进化成为智人人种，并且形成了第二次走出非洲的浪潮，这一回他们所向无敌，占领了所有的地方，并在6万年前继续开拓，在白令海峡水位下降的时候从东北亚走到了美洲。

解读 | 张帆（喜马ID：张老三发现的生活）

自幼视科学研究为最高价值，坚持拿下了国内外三个理工科学位（但没有一个是博士），终于态度软化，拥抱多元。遂从事磨工、播音员、通信工程师、球馆老板、废塑料贸易、物业管理员、火警维修这些职业，着落在当前的消防喷淋安装，至今兴致勃勃。

播音 | 张帆

策划编辑 | 陈艳

音频编辑 | 陈子夫