普通天文學/生物圈

地球上的生命故事是引人入勝的。生命比幾乎任何其他東西都更有趣——當然比簡單的岩石、水和氣體更有趣。生命首先是一個非常複雜的化學物質集合，被稱為生物化學——生命本身的化學物質。

據我們所知，地球是宇宙中唯一有生命的地方。我們可能會在時間上找到其他地方，這些地方有非常不同的生命。我們甚至可能創造生命。但生命必須來自某個地方。

地球形成時沒有生命。它無法容納生命；它的表面因凝固的熔岩或巨大的岩石塊撞擊而變得很熱。它可能沒有氣體，當然也沒有液態水。致命的紫外線輻射會殺死任何東西。但最終隨著岩石冷卻，其中一些岩石釋放出一些生命化學物質。最重要的是，液態水從岩石中冒出來或降落到早期地球上，形成了早期的湖泊、海洋和海洋。一些水蒸發並形成雲層，從雲層中降雨。其他物質也從岩石中冒出來，例如磷酸鹽和鎂、鈣、鈉、鉀和鐵的鹽類。其他一些物質可能是在行星年輕時從太空捕獲的，例如二氧化碳或一氧化碳、甲烷、氨和硫化氫等氣體。其中一些化學物質對我們來說是危險的——例如硫化氫、氨、甲烷和一氧化碳。別擔心；我們沒有在它們能傷害我們的時候出現。沒有氧氣；那是後來出現的。

1954年，物理學家哈羅德·尤里和化學家斯坦利·米勒進行了一項非凡的實驗，展示了生命早期化學物質是如何產生的。他們在化學燒瓶中加入少量水、氨和甲烷，模擬閃電擊中這些化學物質。（不要在家嘗試這個！）他們得到了一些被稱為氨基酸的化學物質，這些化學物質是蛋白質所必需的。其他人也進行了類似的實驗，只是稍作改動，得到了略有不同的結果——但也是生命必不可少的化學物質。

硫對後來所有生命中一些重要的蛋白質都是必要的，在存在少量硫化氫的情況下，這些蛋白質中的一些是可能的。但蛋白質本身並不是生命。生命只有在擁有一些獨特的物質——RNA和DNA——控制生命的化學過程並定義生命本身時才能形成。DNA和RNA需要磷酸鹽，包含磷和氧的化合物。生命出現時，它控制了自己的化學過程，在細胞中定義了自己並進行繁殖。

我們不知道生命的全部故事。其中大部分是遺傳學，其化學基礎是DNA或RNA——每一種生物都有自己的DNA或RNA（如果不是兩者都有的話）。它們是非常複雜的化合物，具有微妙的影響。我們還不知道細胞是如何產生的——但我們知道它存在了。

生命變得越來越複雜。其中一些只是吞噬了生命的早期物質。一些吞噬了之前出現的生物。一些（其中大部分會成為植物）利用陽光獲取能量儲存在糖中。植物會進行光合作用——吸收二氧化碳、水和陽光，並將它們轉化為糖（它們自己的食物）和氧氣。

植物向大氣中釋放氧氣，但只從水中釋放。陸地數百萬年來一直沒有生命。一些動物開始吃植物，一些動物吃吃植物的動物。所有動物都會使用氧氣。但氧氣會進入大氣層。一些氧氣會到達大氣層頂部，變成臭氧，吸收致命的紫外線輻射。然後，也只有這樣，動物和植物才能進入陸地。那時地球不再年輕。但到那時，生命的化學本身已經很古老了，這種化學幾乎沒有改變到我們現在的時間——但由於DNA和RNA的細微差異而可能出現的巨大變化現在使得生命的多樣性成為可能——甚至是你我的獨特性。