本书讲述令人难以置信的地质事件历史，它们使地球适宜人类居住。邻近恒星太阳与地球保持着恰当的距离，供给地球所需能量，且不过量。月球对地球旋转和倾角产生稳定影响，确保四季更替，春播秋收。地球温度使重要物质——水维持液态分布于大部分的地球表面，扮演着诞生地、支撑系统的角色，是生命的重要组成成分。生命所需化学物质，如氮、磷、钾，均可从古代海洋中获取。如此让人难以置信的事件发生了，生命出现，并迅速演化出至关重要的叶绿素，通过叶绿素可以利用太阳能，推动生命体的发展。当我们阅读本书，会发现生命演化历程和岩石的历史存在密切、错综复杂的联系。

本书讲述了地球的形成和生命形式演化进程，从太古宙时期行星地球的早期历史开始，紧接着是元古宙时期更为复杂生命形式的演化，然后依次记述早古生代的无脊椎生命形式，奥陶纪的早期脊椎生命，志留纪的植物生命，泥盆纪的海洋生命和最初的陆生脊椎动物，石炭纪生活于成煤沼泽中两栖动物的演化，二叠纪爬行动物的演化和地球历史上重要的物种灭绝，三叠纪恐龙的演化，侏罗纪的飞行动物和漫游于地球的大型动物，白垩纪的生命形式和地貌及恐龙灭绝事件，第三纪哺乳动物的演化，第四纪大冰期和人类当前所处的间冰期。

地质学和地球科学专业的同学将发现本书对他们继续学习是一本有价值的参考书。读者将会喜欢本书简洁、易读的内容，书中配有引人注目的照片、精美的绘图和有帮助的表格。本书附有全面的术语表，用以解释难懂的术语，科学爱好者将喜爱本书有趣的主题内容，更好地认识现存地球在整个地质历史时期是如何演化而来。

简表

致谢

序言

简介

1 行星地球

 陆地和生命的起源

 太阳系／原始地球／月球／大气圈

 海洋／生命起源

2 太古宙的藻类

 早期生命时代

 藻类时代／原生动物／光合作用

 绿岩带／太古宙陆核

3 元古宙的后生动物

 复杂生物体时代

 蠕形动物时代／埃迪卡拉动物群／条带状含铁建造

 前寒武纪大冰期／大陆壳

4 寒武纪的无脊椎动物

 有壳动物群时代

 寒武纪大爆发／三叶虫时期／寒武纪古生物学

 布尔吉斯页岩动物群／冈瓦纳大陆

5 奥陶纪脊椎动物

 脊椎生物时期

 无下颚的鱼类／动物群和植物群／奥陶纪冰河时期

 伊阿佩托斯海洋／古苏格兰造山运动

6 志留纪植物

 陆地植物时期

 海藻时期／珊瑚礁建造者／陆地侵占／劳亚大陆

7 泥盆纪鱼类

 海洋动物时期

 鱼类时期／海洋无脊椎动物

 陆地脊椎动物／古老的红砂岩

8 石炭纪两栖动物

 森林居民的时代

 两栖动物的时代／煤炭大森林／化石燃料

 石炭纪冰河作用／泛古陆

9 二叠纪爬行动物

 沙漠居民时代

 爬行动物时代／类似哺乳动物的爬行动物

 阿帕拉契诰山运动／后古牛代的冰川作用／大规模灭绝

10 三叠纪恐龙

 大型巨兽的时代

 恐龙时代／特提斯海洋动物群／新红砂岩

 三叠纪玄武岩

11 侏罗纪的鸟类

 飞行动物时代

 早期鸟类／翼龙／巨型恐龙

 盘古大陆解体／海侵

12 白垩纪珊瑚

 热带生物时代

 菊石时代／被子植物／拉腊米(Laramide)造山运动

 白垩纪暖期／内陆海／小行星撞击

13 第三纪哺乳动物

 高等动物时代

 哺乳动物时代／海洋哺乳动物／第三纪火山

 新生代造山运动／第三纪构造／特提斯海闭合

14 第四纪冰期

 现代生命时代

 人类时代／更新世冰期／全新世间冰期

 大型食草动物的灭绝／第四纪冰川地质

结语

专业术语

译后记

大气圈

在最初的5亿年内，地球绕其轴线高速旋转，地表岩石灼热，行星地球没有大气层。地球像当代月球一样处于近真空状态。在距今约42亿年前，陨星撞击开始后不久，地球拥有了原始大气，由二氧化碳、氮气、水蒸气、大量火山喷发出的其他气体和连续不断的彗星所输送的氨气，甲烷等组成。原始大气中水蒸气处于过饱和状态，大气压力几乎要比当代气压高出100倍。

部分水蒸气和气体来自外部空间。一些撞击地球的石质陨星由岩石和金属构成，其余陨星则由固态气体和固体冰所构成，其中许多陨星包含碳元素，仿佛数百万吨的焦炭从天而降。或许这些富碳的陨星孕育着生命的种子，这些陨星可能在地球形成前的宇宙时代已经存在。由岩石碎屑和冰构成的彗星投入地球之后，释放出大量的水蒸气和气体物质，这些宇宙气体主要是二氧化碳、氨气和甲烷等。

大部分的水蒸气和气体源自地球自身。岩浆含有大量的挥发物，主要是水和二氧化碳，使岩浆具有流体特性。地球深部的巨大压力使挥发物质保存在岩浆内。然而，当岩浆上升至地球表面时压力减小，释放出捕获的气体，且通常是爆炸性地释放。因地球内部炽热，岩浆内含有大量的挥发物质，所以早期的火山喷发异常剧烈。

早期大气二氧化碳浓度是现代水平的1，000倍。太阳辐射是现代强度的3／4，强大的温室效应阻止地球上冰冻固态物质的存在。由于地球高速旋转和没有大陆隔断大洋环流，地球得以保持温暖。

氧气直接源自火山排放和陨星释气，同时太阳强烈紫外辐射导致的水蒸气和二氧化碳分解过程也能间接形成氧气。通过该种方式获取的氧气迅速同地壳中的金属相结合，形成诸如铁锈等物质。氧气同样会同氢气和一氧化碳重新结合，生成水蒸气和二氧化碳。小部分氧气可存在于大气层的上部，在此形成薄层臭氧幕，将减少强烈太阳紫外辐射引起的水分子分解，从而阻止整个大洋的水分损失，避免地球遭受与金星同样的命运(图10)。

氮气在现代大气圈中占79％，它主要来自火山喷发和氨气分子分解，氨气分子由1个氮原子和3个氢原子构成。氨气是原始大气中的主要组分。地球保留了原始大气中大部分的氮气，这一点不同于已被取代或者开始不同的循环的其他气体。因氮气易于转化为硝酸根，硝酸根易溶于海洋，海洋中的脱硝细菌又将硝酸盐态氮还原为气态。如果没有生命，地球早已失去氮气，仅能拥有现代大气压力水平的一小部分。

海洋

大气圈形成的过程中，地球表面始终处于混乱状态。大风吹蚀着地球表面，干旱地表的猛烈沙尘暴使整个地球为悬浮沉积物所笼罩，就像现代的火星沙尘暴(图11)。巨型闪电在空中闪烁。雷鸣震彻地球，巨大的>中击波连绵不断。剧烈的火山喷发不停地爆发着。白色的火山灰火花和不停流动红热熔岩的红光照亮天空。当大规模地震引发薄层地壳破裂后，不安宁的地球被分裂开来。大批岩浆沿裂缝流出，大量的熔岩淹没了地表，形成了平坦的玄武岩平原。

强烈的火山活动将数百万吨火山碎屑抛进大气中，并长期悬浮在空中。火山灰和粉尘颗粒散射阳光，使天空变为可怕的红色，很像强沙尘暴后的火星。同时粉尘会使地球冷却，同时提供了水蒸气聚合所需的凝结核。当上层大气温度降低后，水蒸气凝结成云。云层如此厚重，几平完全阻挡住了阳光。这样，地球表面接近黑暗状态，气温进一步降低了。

当大气继续降温，大雨点由空中降落，地球持续遭受暴雨。肆虐的洪水沿山坡和大型陨石坑侧面急剧泻落，在岩石平原上侵蚀切割出深深的峡谷。当暴雨停止后，天空开始变得清澈，地球成为了一颗蓝色的巨型球体，被接近2英里(约3.2千米)深的海洋所覆盖着，星罗棋布的火山岛屿点缀其间。

发现于格陵兰西南部伊苏阿组(Isua Formation)变质岩中的古海洋沉积物证实了海洋形成时的情景。岩石源自火山岛弧，可证明地球历史早期一些板块构造形式已开始出现。其中最古老的岩石年代约为38亿年，表明此时地球已具有表层水体。

在大规模陨星撞击结束到最早沉积岩形成之间，大量的液态水淹没了地球表面。海水可能因火山活动带来的大量氯和钠而开始变咸。但直至距今约5亿年前，海洋才到达其现代的盐度。温暖的海洋被上空的太阳和下部海底的活火山加热着，后者不断向海水供给形成生命所需的元素。

P13-15

如果想要真正地认识一个人，我们可能会从调查他的过去开始，他的成长环境，他年轻时的经历，以及他所经历的任何灾难。对于地球同样应该如此，地球是人类唯一的家园，认识它的过去才能充分地呵护它，这才是人类最明智的选择。为此，我们需要了解地球的历史。

或许我们未曾想过我们的地球多么非凡独特。人类今天之所以能够生存在地球上，是因为一系列惊人的地质事件，其中任何一次都对今天人类周围的生命维系条件起着重要作用。本书讲述令人难以置信的地质事件历史，它们使地球适宜人类居住。邻近恒星太阳与地球保持着恰当的距离，供给地球所需能量，且不过量。月球对地球旋转和倾角产生稳定影响，确保四季更替，春播秋收。地球温度使重要物质——水维持液态分布于大部分的地球表面，扮演着诞生地、支撑系统的角色，是生命的重要组成成分。生命所需化学物质，如氮、磷、钾，均可从古代海洋中获取。如此让人难以置信的事件发生了，生命出现，并迅速演化出至关重要的叶绿素，通过叶绿素可以利用太阳能，推动生命体的发展。

当我们阅读本书，会发现生命演化历程和岩石的历史存在密切、错综复杂的联系。岩层包含古代生物体的碎片和遗迹，使我们能够重建生物的演化历程。同时生物对地球上的沉积物、海洋和大气产生重要影响。例如，正是最初的原始光合生物开始向早期大气释放氧气，对它们而言氧气是能量获取的代谢废物，但正是该产物改变地球的历史，岩石和随后的生命形式都因氧气存在而深受影响。光合作用的形成被认为是唯一最重要的生命演化步骤。因为大气中氧气的存在，环境适合于大量的化学反应，如铁锈及更为重要的反应，该情形为生物侵入内陆创造了条件。

生物的绝对多样性形式超出人们的想象。我们因地球的生物多样性而感到高兴，但现存生物仅为已经消亡而保存在人类脚下岩层中的生物的一小部分。消亡生命形式的化石记录见证了高速的生物灭绝，有时是因为巨大的灾难，如恐龙灭绝时的天体撞击地球。地球演化历史上冰盖周期性地扩展，整个大陆的缓慢移动、分裂、漂移，地壳间的碰撞，同样在岩石和当今生物圈格局上留下印迹。

本书所讲述故事的最后一幕，出现新的主角——人类自身。光合作用形成以后，再也没有其他生物事件能像人类这样对地球产生重大影响。当前地球生物灭绝速度带来的惨重损失，被证明与又一次天体撞击事件相当。希望我们这里给出的对地球生物和地质遗产的评估，能够让读者认识到形势的危急，有助于减少人类对行星地球的影响。或许，本书最后一章将被证实并非故事的真正结尾。

彼得·摩尔博士

地球是人类的家园，我们的家园——地球正承受着日益严重的资源枯竭与环境恶化的双重压力，人地矛盾从来没有像今天这样尖锐，而地球演化历史和生物演化进程就记录在岩层之中，“将今论古”、“以古论今”，认识地球的“过去”才能充分地呵护它。我们只有全面了解地球的形成和演化历程及其规律，才能深刻认识现在地球的危急形势，从而增强保护环境和保护地球的意识，构建和谐共生、持续发展的人地关系。

乔恩·埃里克森(Jon Erickson)先生的著作《生命的舞台——地球历史演义》，是一本面向青少年读者的优秀科普读物。

一年前我有幸与乔继英博士共同着手翻译此书，我负责翻译1～3章、11～14章及术语表，乔博士翻译4～10章。本书以时间为主线，系统介绍46亿年以来的地球演化和生物进化历史，内容精炼、语言通俗易懂，具有较高的可读性。

翻译是一项语言转换工作，尤其本书的定位是面向青少年读者的科普读物，尽管译者在翻译过程中尽可能地追求“信”，“达”、“雅”的目标，但由于受译者知识水平和时间限制，译文书中的疏漏在所难免，敬请广大读者批评指正。

译者首先感谢本书原作者埃里克森先生！感谢中国地质大学(武汉)地球科学学院林晓老师对本书翻译工作提供的大力帮助，反复探讨，对于加深原文读解和提升译文科学性至关重要。感谢首都师范大学出版社杨林玉编辑，妥善协调译文校对、出版事宜，自始至终对本书的翻译给予了真诚的关心和支持，译者深表谢意！

王朋岭

2009年4月于北京