在初期的地球上,最重要的是地球在缓慢的演化过程中,发展了某些机能,它既能保护自己不受太阳辐射的破坏,又能利用太阳能维持生物的生命。在过去无数亿万年中,全部的太阳辐射能,通过毫无阻碍的空间,普遍地照射在地球上,它的频率高达每秒1022周,其威力足以毁灭一切生命。但是这个无生命的地球随着时间的推移逐渐地产生了防护和调节作用,创造了有助于有生命物质诞生的周围环境。
苏联物理学家弗拉基米尔·伊凡诺维奇·维尔纳德斯基对此称之为“生物圈”(包括人类在内的一切生物所赖以生存的地球表层(包括大气圈、水圈和岩石圈)的生物学环境,称为生物圈。--译者注)。 生命最初的保护是依靠水的作用。由于熔融的地球的热量,使水在华氏212度时化为蒸汽,变成包围地球的、辐射线不易穿透的云层。在云层之下,地球的温度开始急速地下降,虽然地球中心仍是熔融状态,但地壳表面逐渐冷却凝固、挤压、褶皱和断裂,从而形成深谷和高峰。
随着地球的继续冷却,云中的蒸汽变成水就开始降雨。大雨连续下了几千年。雨水填满了所有裂缝和鸿沟,淹没了洼地,而且也漫到山区,几乎覆盖了全部南半球。于是诞生了生命的起源地--海洋。 大约30亿年前,大雨停止后,地球进入了第二个发展阶段。由于水流冲击地球上不稳定的和有火山活动的地表,把岩石颗粒、碎块和含有化学溶解物质的“汤液”,夹带流入海洋。
在放电和太阳辐射作用下,这些化学物质开始构成复杂的分子。其中具有四价键的碳,特别能同其他元素结合而形成多种物质。现在约有2000种以上的有机化合物中都含有碳(现在已知各种有机化合物约200万种。——译者注)。如果没有碳的存在,也就没有生命的诞生了。 近几十年来,科学家曾用射线辐射具有与海洋的原始“汤液”成分相似的混合物,由此产生了少量的在生命的基础物质中也具有的有机分子。
正如生命的起源至今还是个谜一样,生命如何向前发展的问题也还是个谜。不过有一点却可以肯定,如果地球上空最初没有出现一种屏蔽物的话,那么生命或许仍然停留在非常原始的阶段。最初是从地球上放出含有氧和臭氧的保护性的大气层,介人水和太阳的致命辐射之间。在这层屏蔽物下面,一种新的生命演进过程,光合作用发生了。光合作用使有生命的细菌和藻类,利用太阳辐射能,创造出许多有机物质并释放出更多的氧气。