星期六：生命啟動了

隕石對地殼的轟炸一直持續到周六的零點45分左右。此后，地球上的情況平靜了許多。到了早上5點30分，地球形成了自己的磁場——這是一個看不見的屏障，阻止了太陽中大部分高能且有害的粒子抵達地球。如果沒有這種保護，我們將不得不生活在地下的洞穴中才能生存。

大約在磁場形成的同時，第一批單細胞生命也誕生了。

事實上，活的生命體不過是一些小型的機器，它們利用周圍環境的能量制造自己的“副本”。當然，這些生命體還可以具備其他一些功能，比如記錄周圍所發生的事情、運動、或是相互交流。雖然我們的身體從所吃食物中獲取了能量，但是研究人員確信，最早的生命體是從深海中的化合物中攫取它們所需的能量。在因板塊運動而移開的區域，仍然存在著生活在徹底黑暗中的完整生態系統。在這里，富含礦物質的水通過海床上像煙囪一樣的結構向上流動，而這些礦物的化學鍵中就蘊含著生命體可以從中獲取的能量。

如今，地球上幾乎所有的生命都從太陽中獲取能量，要么直接通過光合作用，要么通過食用那些儲存了太陽能的分子。在光合作用這個過程中，來自陽光的能量被用于將二氧化碳與水分解成碳、氫和氧。這些原子隨后以新的組合方式重新結合，并形成富含能量的分子，也就是我們所知的糖（碳水化合物）、蛋白質和脂肪。光合作用很可能是在周六下午3點左右由海洋中的細菌發展而來。如今，它仍在被所有的綠色植物、樹木和藍藻（藍細菌）應用。這些生命體中的所有物質都含有少量的太陽能。

當二氧化碳和水變成植物原料時，就會出現一個多余的氧原子。涉及光合作用的生命體會以氧氣分子的形式釋放這些氧原子，也就是由兩個氧原子相互結合形成的分子。氧分子傾向于和其他化合物發生反應。我們對火很熟悉，而火不過就是氧氣和碳或其他可燃物質發生的反應，并以熱的形式釋放能量。因此，無論是在海洋還是在大氣中，如果氧氣分子不是在特定時間以某種來源形成，我們都不可能找到它們。對我們生死攸關的氧氣是通過光合作用不斷生成的，但在地球最初的大氣層中并沒有氧氣分子，并且最早的生命也不需要靠氧氣生存。

在光合作用開始以前，海洋中還含有大量的可溶性鐵，但現在已經不再如此了。在我們這個時代，鐵一旦與水接觸，很快就會形成粗糙的紅色表面，很容易就發生分解。這種紅色物質——鐵銹——就是鐵和氧之間出現了化學連接。只要空氣和水中含有氧氣，沒有被保護的鐵就會生銹。

周六下午大約3點到6點45分，海水中的鐵開始生銹。最初這些光合作用所形成的全部氧氣，都與鐵發生反應，由此形成的鐵銹沉入海底。最終，這些鐵銹成為厚厚的紅色帶狀巖石層。如今，我們采掘出這些紅色巖石，在巨大的熔爐里脫除其中的氧，最后形成的金屬鐵被用來制造刀具和鐵路軌道。

當大部分鐵都成為鐵銹后，氧分子開始在海洋中積聚。對于地球上大多數最早期的生命而言，氧氣都是一種致命的毒藥，因此光合作用導致了地球上有史以來最大規模的物種滅絕事件之一。然而，也有一些生命學會了利用氧氣作為自身的優勢，例如利用周圍環境中的氧氣，釋放它們所食用生命體中蘊含的太陽能。通過這樣做，它們不需要自己去進行光合作用就可以獲得能量以運轉它們自己的生命進程。

雖然無數種生命形式都因為有毒的氧氣而消失，但學會利用氧氣的生命卻因此獲得了巨大的優勢。我們，就是這些生命體的后代。在閱讀這段文字時，你移動視線并在大腦中將文字轉化為信息需要能量，這些能量全都來自一種化學反應——氧氣和糖在你身體的細胞中通過這一反應轉化為二氧化碳和水。

隨著海水中的氧氣飽和，氧氣便開始從海洋流入大氣。這一變化在地球上引發了激烈的動蕩。我們的星球不斷地向外太空輻射熱量，其表面的溫度嚴重受制于大氣中氣體捕獲熱輻射量的多寡。這便是我們所說的溫室效應。早期的大氣層中富含甲烷，它會吸收大量的熱輻射，使地球表面保持溫暖。隨著大氣中的氧氣開始分解甲烷，溫室效應變得越來越弱，地球因此被推入了全球大冰期。到周六晚上9點15分，海洋中形成的生物多樣性大多已經因寒冷而被破壞。

在高空的大氣中，來自太陽最高能量的光線照射到氧分子上，導致氧分子中的兩個原子裂開。當單個氧原子與飛過的其他氧分子發生碰撞時，臭氧（含有三個氧原子的分子）便形成了。臭氧層實際上起到了捕捉器的作用，它捕獲了太陽射線中能量最高的部分，如果任由這些射線抵達地球表面，那它們就會摧毀脆弱的有機分子。如今，臭氧層的存在讓我們在開闊的室外行走成為可能，不會因此對眼睛和皮膚造成嚴重的損害。

一旦臭氧層準備就緒，生命體就有可能在水面附近生存，甚至有可能登上旱地。在這里，有更多的陽光可以被用于光合作用，有機物與氧氣的產量急劇提升。干燥陸地上的首批生命形式，是覆蓋在平坦荒蕪土地上的藻類及細菌墊，這為我們地球表面形成一層肥沃的土壤奠定了基礎。