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16    LONELY PLANET

书籍名:《万物简史英文版》    作者:比尔·布莱森
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From  the  bottom  of  the  deepest  ocean  trench  to  the  top  of  the  highest  mountain,  the  zonethat  covers  nearly  the  whole  of  known  life,  is  only  something  over  a  dozen  miles—not  muchwhen  set  against  the  roominess  of  the  cosmos  at  large.

For  humans  it  is  even  worse  because  we  happen  to  belong  to  the  portion  of  living  thingsthat  took  the  rash  but  venturesome  decision  400  million  years  ago  to  crawl  out  of  the  seas  andbecome  land  based  and  oxygen  breathing.  In  consequence,  no  less  than  99.5  percent  of  theworld’s  habitable  space  by  volume,  according  to  one  estimate,  is  fundamentally—in  practicalterms  completely—off-limits  to  us.

It  isn’t  simply  that  we  can’t  breathe  in  water,  but  that  we  couldn’t  bear  the  pressures.

Because  water  is  about  1,300  times  heavier  than  air,  pressures  rise  swiftly  as  you  descend—by  the  equivalent  of  one  atmosphere  for  every  ten  meters  (thirty-three  feet)  of  depth.  On  land,if  you  rose  to  the  top  of  a  five-hundred-foot  eminence—Cologne  Cathedral  or  the  WashingtonMonument,  say—the  change  in  pressure  would  be  so  slight  as  to  be  indiscernible.  At  the  samedepth  underwater,  however,  your  veins  would  collapse  and  your  lungs  would  compress  to  theapproximate  dimensions  of  a  Coke  can.  Amazingly,  people  do  voluntarily  dive  to  such  depths,without  breathing  apparatus,  for  the  fun  of  it  in  a  sport  known  as  free  diving.  Apparently  theexperience  of  having  your  internal  organs  rudely  deformed  is  thought  exhilarating  (though  notpresumably  as  exhilarating  as  having  them  return  to  their  former  dimensions  uponresurfacing).  To  reach  such  depths,  however,  divers  must  be  dragged  down,  and  quite  briskly,by  weights.  Without  assistance,  the  deepest  anyone  has  gone  and  lived  to  talk  about  itafterward  was  an  Italian  named  Umberto  Pelizzari,  who  in  1992  dove  to  a  depth  of  236  feet,lingered  for  a  nanosecond,  and  then  shot  back  to  the  surface.  In  terrestrial  terms,  236  feet  isjust  slightly  over  the  length  of  one  New  York  City  block.  So  even  in  our  most  exuberantstunts  we  can  hardly  claim  to  be  masters  of  the  abyss.

Other  organisms  do  of  course  manage  to  deal  with  the  pressures  at  depth,  though  quite  howsome  of  them  do  so  is  a  mystery.  The  deepest  point  in  the  ocean  is  the  Mariana  Trench  in  thePacific.  There,  some  seven  miles  down,  the  pressures  rise  to  over  sixteen  thousand  pounds  persquare  inch.  We  have  managed  once,  briefly,  to  send  humans  to  that  depth  in  a  sturdy  divingvessel,  yet  it  is  home  to  colonies  of  amphipods,  a  type  of  crustacean  similar  to  shrimp  buttransparent,  which  survive  without  any  protection  at  all.  Most  oceans  are  of  course  much shallower,  but  even  at  the  average  ocean  depth  of  two  and  a  half  miles  the  pressure  isequivalent  to  being  squashed  beneath  a  stack  of  fourteen  loaded  cement  trucks.

Nearly  everyone,  including  the  authors  of  some  popular  books  on  oceanography,  assumesthat  the  human  body  would  crumple  under  the  immense  pressures  of  the  deep  ocean.  In  fact,this  appears  not  to  be  the  case.  Because  we  are  made  largely  of  water  ourselves,  and  water  is“virtually  incompressible,”  in  the  words  of  Frances  Ashcroft  of  Oxford  University,  “the  bodyremains  at  the  same  pressure  as  the  surrounding  water,  and  is  not  crushed  at  depth.”  It  is  thegases  inside  your  body,  particularly  in  the  lungs,  that  cause  the  trouble.  These  do  compress,though  at  what  point  the  compression  becomes  fatal  is  not  known.  Until  quite  recently  it  wasthought  that  anyone  diving  to  one  hundred  meters  or  so  would  die  painfully  as  his  or  her  lungsimploded  or  chest  wall  collapsed,  but  the  free  divers  have  repeatedly  proved  otherwise.  Itappears,  according  to  Ashcroft,  that  “humans  may  be  more  like  whales  and  dolphins  than  hadbeen  expected.”

Plenty  else  can  go  wrong,  however.  In  the  days  of  diving  suits—the  sort  that  wereconnected  to  the  surface  by  long  hoses—divers  sometimes  experienced  a  dreadedphenomenon  known  as  “the  squeeze.”  This  occurred  when  the  surface  pumps  failed,  leadingto  a  catastrophic  loss  of  pressure  in  the  suit.  The  air  would  leave  the  suit  with  such  violencethat  the  hapless  diver  would  be,  all  too  literally,  sucked  up  into  the  helmet  and  hosepipe.

When  hauled  to  the  surface,  “all  that  is  left  in  the  suit  are  his  bones  and  some  rags  of  flesh,”

the  biologist  J.  B.  S.  Haldane  wrote  in  1947,  adding  for  the  benefit  of  doubters,  “This  hashappened.”

(Incidentally,  the  original  diving  helmet,  designed  in  1823  by  an  Englishman  namedCharles  Deane,  was  intended  not  for  diving  but  for  fire-fighting.  It  was  called  a  “smokehelmet,”  but  being  made  of  metal  it  was  hot  and  cumbersome  and,  as  Deane  soon  discovered,firefighters  had  no  particular  eagerness  to  enter  burning  structures  in  any  form  of  attire,  butmost  especially  not  in  something  that  heated  up  like  a  kettle  and  made  them  clumsy  into  thebargain.  In  an  attempt  to  save  his  investment,  Deane  tried  it  underwater  and  found  it  was  idealfor  salvage  work.)The  real  terror  of  the  deep,  however,  is  the  bends—not  so  much  because  they  areunpleasant,  though  of  course  they  are,  as  because  they  are  so  much  more  likely.  The  air  webreathe  is  80  percent  nitrogen.  Put  the  human  body  under  pressure,  and  that  nitrogen  istransformed  into  tiny  bubbles  that  migrate  into  the  blood  and  tissues.  If  the  pressure  ischanged  too  rapidly—as  with  a  too-quick  ascent  by  a  diver—the  bubbles  trapped  within  thebody  will  begin  to  fizz  in  exactly  the  manner  of  a  freshly  opened  bottle  of  champagne,clogging  tiny  blood  vessels,  depriving  cells  of  oxygen,  and  causing  pain  so  excruciating  thatsufferers  are  prone  to  bend  double  in  agony—hence  “the  bends.”

The  bends  have  been  an  occupational  hazard  for  sponge  and  pearl  divers  since  timeimmemorial  but  didn’t  attract  much  attention  in  the  Western  world  until  the  nineteenthcentury,  and  then  it  was  among  people  who  didn’t  get  wet  at  all  (or  at  least  not  very  wet  andnot  generally  much  above  the  ankles).  They  were  caisson  workers.  Caissons  were  encloseddry  chambers  built  on  riverbeds  to  facilitate  the  construction  of  bridge  piers.  They  were  filledwith  compressed  air,  and  often  when  the  workers  emerged  after  an  extended  period  ofworking  under  this  artificial  pressure  they  experienced  mild  symptoms  like  tingling  or  itchyskin.  But  an  unpredictable  few  felt  more  insistent  pain  in  the  joints  and  occasionally  collapsedin  agony,  sometimes  never  to  get  up  again.

It  was  all  most  puzzling.  Sometimes  workers  would  go  to  bed  feeling  fine,  but  wake  upparalyzed.  Sometimes  they  wouldn’t  wake  up  at  all.  Ashcroft  relates  a  story  concerning  thedirectors  of  a  new  tunnel  under  the  Thames  who  held  a  celebratory  banquet  as  the  tunnelneared  completion.  To  their  consternation  their  champagne  failed  to  fizz  when  uncorked  inthe  compressed  air  of  the  tunnel.  However,  when  at  length  they  emerged  into  the  fresh  air  of  aLondon  evening,  the  bubbles  sprang  instantly  to  fizziness,  memorably  enlivening  thedigestive  process.

Apart  from  avoiding  high-pressure  environments  altogether,  only  two  strategies  are  reliablysuccessful  against  the  bends.  The  first  is  to  suffer  only  a  very  short  exposure  to  the  changes  inpressure.  That  is  why  the  free  divers  I  mentioned  earlier  can  descend  to  depths  of  five  hundredfeet  without  ill  effect.  They  don’t  stay  under  long  enough  for  the  nitrogen  in  their  system  todissolve  into  their  tissues.  The  other  solution  is  to  ascend  by  careful  stages.  This  allows  thelittle  bubbles  of  nitrogen  to  dissipate  harmlessly.

A  great  deal  of  what  we  know  about  surviving  at  extremes  is  owed  to  the  extraordinaryfather-and-son  team  of  John  Scott  and  J.  B.  S.  Haldane.  Even  by  the  demanding  standards  ofBritish  intellectuals,  the  Haldanes  were  outstandingly  eccentric.  The  senior  Haldane  was  bornin  1860  to  an  aristocratic  Scottish  family  (his  brother  was  Viscount  Haldane)  but  spent  mostof  his  career  in  comparative  modesty  as  a  professor  of  physiology  at  Oxford.  He  wasfamously  absent-minded.  Once  after  his  wife  had  sent  him  upstairs  to  change  for  a  dinnerparty  he  failed  to  return  and  was  discovered  asleep  in  bed  in  his  pajamas.  When  roused,Haldane  explained  that  he  had  found  himself  disrobing  and  assumed  it  was  bedtime.  His  ideaof  a  vacation  was  to  travel  to  Cornwall  to  study  hookworm  in  miners.  Aldous  Huxley,  thenovelist  grandson  of  T.  H.  Huxley,  who  lived  with  the  Haldanes  for  a  time,  parodied  him,  atouch  mercilessly,  as  the  scientist  Edward  Tantamount  in  the  novel  Point  Counter  Point  .

Haldane’s  gift  to  diving  was  to  work  out  the  rest  intervals  necessary  to  manage  an  ascentfrom  the  depths  without  getting  the  bends,  but  his  interests  ranged  across  the  whole  ofphysiology,  from  studying  altitude  sickness  in  climbers  to  the  problems  of  heatstroke  in  desertregions.  He  had  a  particular  interest  in  the  effects  of  toxic  gases  on  the  human  body.  Tounderstand  more  exactly  how  carbon  monoxide  leaks  killed  miners,  he  methodically  poisonedhimself,  carefully  taking  and  measuring  his  own  blood  samples  the  while.  He  quit  only  whenhe  was  on  the  verge  of  losing  all  muscle  control  and  his  blood  saturation  level  had  reached  56percent—a  level,  as  Trevor  Norton  notes  in  his  entertaining  history  of  diving,  Stars  Beneaththe  Sea,  only  fractionally  removed  from  nearly  certain  lethality.

Haldane’s  son  Jack,  known  to  posterity  as  J.B.S.,  was  a  remarkable  prodigy  who  took  aninterest  in  his  father’s  work  almost  from  infancy.  At  the  age  of  three  he  was  overhearddemanding  peevishly  of  his  father,  “But  is  it  oxyhaemoglobin  or  carboxyhaemoglobin?”

Throughout  his  youth,  the  young  Haldane  helped  his  father  with  experiments.  By  the  time  hewas  a  teenager,  the  two  often  tested  gases  and  gas  masks  together,  taking  turns  to  see  howlong  it  took  them  to  pass  out.

Though  J.  B.  S.  Haldane  never  took  a  degree  in  science  (he  studied  classics  at  Oxford),  hebecame  a  brilliant  scientist  in  his  own  right,  mostly  in  Cambridge.  The  biologist  PeterMedawar,  who  spent  his  life  around  mental  Olympians,  called  him  “the  cleverest  man  I  everknew.”  Huxley  likewise  parodied  the  younger  Haldane  in  his  novel  Antic  Hay,  but  also  usedhis  ideas  on  genetic  manipulation  of  humans  as  the  basis  for  the  plot  of  Brave  New  World.

Among  many  other  achievements,  Haldane  played  a  central  role  in  marrying  Darwinian principles  of  evolution  to  the  genetic  work  of  Gregor  Mendel  to  produce  what  is  known  togeneticists  as  the  Modern  Synthesis.

Perhaps  uniquely  among  human  beings,  the  younger  Haldane  found  World  War  I  “a  veryenjoyable  experience”  and  freely  admitted  that  he  “enjoyed  the  opportunity  of  killing  people.”

He  was  himself  wounded  twice.  After  the  war  he  became  a  successful  popularizer  of  scienceand  wrote  twenty-three  books  (as  well  as  over  four  hundred  scientific  papers).  His  books  arestill  thoroughly  readable  and  instructive,  though  not  always  easy  to  find.  He  also  became  anenthusiastic  Marxist.  It  has  been  suggested,  not  altogether  cynically,  that  this  was  out  of  apurely  contrarian  instinct,  and  that  if  he  had  been  born  in  the  Soviet  Union  he  would  havebeen  a  passionate  monarchist.  At  all  events,  most  of  his  articles  first  appeared  in  theCommunist  Daily  Worker.

Whereas  his  father’s  principal  interests  concerned  miners  and  poisoning,  the  youngerHaldane  became  obsessed  with  saving  submariners  and  divers  from  the  unpleasantconsequences  of  their  work.  With  Admiralty  funding  he  acquired  a  decompression  chamberthat  he  called  the  “pressure  pot.”  This  was  a  metal  cylinder  into  which  three  people  at  a  timecould  be  sealed  and  subjected  to  tests  of  various  types,  all  painful  and  nearly  all  dangerous.

Volunteers  might  be  required  to  sit  in  ice  water  while  breathing  “aberrant  atmosphere”  orsubjected  to  rapid  changes  of  pressurization.  In  one  experiment,  Haldane  simulated  adangerously  hasty  ascent  to  see  what  would  happen.  What  happened  was  that  the  dentalfillings  in  his  teeth  exploded.  “Almost  every  experiment,”  Norton  writes,  “ended  withsomeone  having  a  seizure,  bleeding,  or  vomiting.”  The  chamber  was  virtually  soundproof,  sothe  only  way  for  occupants  to  signal  unhappiness  or  distress  was  to  tap  insistently  on  thechamber  wall  or  to  hold  up  notes  to  a  small  window.

On  another  occasion,  while  poisoning  himself  with  elevated  levels  of  oxygen,  Haldane  hada  fit  so  severe  that  he  crushed  several  vertebrae.  Collapsed  lungs  were  a  routine  hazard.

Perforated  eardrums  were  quite  common,  but,  as  Haldane  reassuringly  noted  in  one  of  hisessays,  “the  drum  generally  heals  up;  and  if  a  hole  remains  in  it,  although  one  is  somewhatdeaf,  one  can  blow  tobacco  smoke  out  of  the  ear  in  question,  which  is  a  socialaccomplishment.”

What  was  extraordinary  about  this  was  not  that  Haldane  was  willing  to  subject  himself  tosuch  risk  and  discomfort  in  the  pursuit  of  science,  but  that  he  had  no  trouble  talkingcolleagues  and  loved  ones  into  climbing  into  the  chamber,  too.  Sent  on  a  simulated  descent,his  wife  once  had  a  fit  that  lasted  thirteen  minutes.  When  at  last  she  stopped  bouncing  acrossthe  floor,  she  was  helped  to  her  feet  and  sent  home  to  cook  dinner.  Haldane  happily  employedwhoever  happened  to  be  around,  including  on  one  memorable  occasion  a  former  primeminister  of  Spain,  Juan  Negrín.  Dr.  Negrín  complained  afterward  of  minor  tingling  and  “acurious  velvety  sensation  on  the  lips”  but  otherwise  seems  to  have  escaped  unharmed.  He  mayhave  considered  himself  very  lucky.  A  similar  experiment  with  oxygen  deprivation  leftHaldane  without  feeling  in  his  buttocks  and  lower  spine  for  six  years.

Among  Haldane’s  many  specific  preoccupations  was  nitrogen  intoxication.  For  reasons  thatare  still  poorly  understood,  beneath  depths  of  about  a  hundred  feet  nitrogen  becomes  apowerful  intoxicant.  Under  its  influence  divers  had  been  known  to  offer  their  air  hoses  topassing  fish  or  decide  to  try  to  have  a  smoke  break.  It  also  produced  wild  mood  swings.  Inone  test,  Haldane  noted,  the  subject  “alternated  between  depression  and  elation,  at  onemoment  begging  to  be  decompressed  because  he  felt  ‘bloody  awful’  and  the  next  minutelaughing  and  attempting  to  interfere  with  his  colleague’s  dexterity  test.”  In  order  to  measure the  rate  of  deterioration  in  the  subject,  a  scientist  had  to  go  into  the  chamber  with  thevolunteer  to  conduct  simple  mathematical  tests.  But  after  a  few  minutes,  as  Haldane  laterrecalled,  “the  tester  was  usually  as  intoxicated  as  the  testee,  and  often  forgot  to  press  thespindle  of  his  stopwatch,  or  to  take  proper  notes.”  The  cause  of  the  inebriation  is  even  now  amystery.  It  is  thought  that  it  may  be  the  same  thing  that  causes  alcohol  intoxication,  but  as  noone  knows  for  certain  what  causes  that  we  are  none  the  wiser.  At  all  events,  without  thegreatest  care,  it  is  easy  to  get  in  trouble  once  you  leave  the  surface  world.

Which  brings  us  back  (well,  nearly)  to  our  earlier  observation  that  Earth  is  not  the  easiestplace  to  be  an  organism,  even  if  it  is  the  only  place.  Of  the  small  portion  of  the  planet’ssurface  that  is  dry  enough  to  stand  on,  a  surprisingly  large  amount  is  too  hot  or  cold  or  dry  orsteep  or  lofty  to  be  of  much  use  to  us.  Partly,  it  must  be  conceded,  this  is  our  fault.  In  terms  ofadaptability,  humans  are  pretty  amazingly  useless.  Like  most  animals,  we  don’t  much  likereally  hot  places,  but  because  we  sweat  so  freely  and  easily  stroke,  we  are  especiallyvulnerable.  In  the  worst  circumstances—on  foot  without  water  in  a  hot  desert—most  peoplewill  grow  delirious  and  keel  over,  possibly  never  to  rise  again,  in  no  more  than  six  or  sevenhours.  We  are  no  less  helpless  in  the  face  of  cold.  Like  all  mammals,  humans  are  good  atgenerating  heat  but—because  we  are  so  nearly  hairless—not  good  at  keeping  it.  Even  in  quitemild  weather  half  the  calories  you  burn  go  to  keep  your  body  warm.  Of  course,  we  cancounter  these  frailties  to  a  large  extent  by  employing  clothing  and  shelter,  but  even  so  theportions  of  Earth  on  which  we  are  prepared  or  able  to  live  are  modest  indeed:  just  12  percentof  the  total  land  area,  and  only  4  percent  of  the  whole  surface  if  you  include  the  seas.

Yet  when  you  consider  conditions  elsewhere  in  the  known  universe,  the  wonder  is  not  thatwe  use  so  little  of  our  planet  but  that  we  have  managed  to  find  a  planet  that  we  can  use  even  abit  of.  You  have  only  to  look  at  our  own  solar  system—or,  come  to  that,  Earth  at  certainperiods  in  its  own  history—to  appreciate  that  most  places  are  much  harsher  and  much  lessamenable  to  life  than  our  mild,  blue  watery  globe.

So  far  space  scientists  have  discovered  about  seventy  planets  outside  the  solar  system,  outof  the  ten  billion  trillion  or  so  that  are  thought  to  be  out  there,  so  humans  can  hardly  claim  tospeak  with  authority  on  the  matter,  but  it  appears  that  if  you  wish  to  have  a  planet  suitable  forlife,  you  have  to  be  just  awfully  lucky,  and  the  more  advanced  the  life,  the  luckier  you  have  tobe.  Various  observers  have  identified  about  two  dozen  particularly  helpful  breaks  we  havehad  on  Earth,  but  this  is  a  flying  survey  so  we’ll  distill  them  down  to  the  principal  four.  Theyare:

Excellent  location.We  are,  to  an  almost  uncanny  degree,  the  right  distance  from  the  right  sortof  star,  one  that  is  big  enough  to  radiate  lots  of  energy,  but  not  so  big  as  to  burn  itself  outswiftly.  It  is  a  curiosity  of  physics  that  the  larger  a  star  the  more  rapidly  it  burns.  Had  our  sunbeen  ten  times  as  massive,  it  would  have  exhausted  itself  after  ten  million  years  instead  of  tenbillion  and  we  wouldn’t  be  here  now.  We  are  also  fortunate  to  orbit  where  we  do.  Too  muchnearer  and  everything  on  Earth  would  have  boiled  away.  Much  farther  away  and  everythingwould  have  frozen.

In  1978,  an  astrophysicist  named  Michael  Hart  made  some  calculations  and  concluded  thatEarth  would  have  been  uninhabitable  had  it  been  just  1  percent  farther  from  or  5  percent closer  to  the  Sun.  That’s  not  much,  and  in  fact  it  wasn’t  enough.  The  figures  have  since  beenrefined  and  made  a  little  more  generous—5  percent  nearer  and  15  percent  farther  are  thoughtto  be  more  accurate  assessments  for  our  zone  of  habitability—but  that  is  still  a  narrow  belt.

1To  appreciate  just  how  narrow,  you  have  only  to  look  at  Venus.  Venus  is  only  twenty-fivemillion  miles  closer  to  the  Sun  than  we  are.  The  Sun’s  warmth  reaches  it  just  two  minutesbefore  it  touches  us.  In  size  and  composition,  Venus  is  very  like  Earth,  but  the  smalldifference  in  orbital  distance  made  all  the  difference  to  how  it  turned  out.  It  appears  thatduring  the  early  years  of  the  solar  system  Venus  was  only  slightly  warmer  than  Earth  andprobably  had  oceans.  But  those  few  degrees  of  extra  warmth  meant  that  Venus  could  not  holdon  to  its  surface  water,  with  disastrous  consequences  for  its  climate.  As  its  water  evaporated,the  hydrogen  atoms  escaped  into  space,  and  the  oxygen  atoms  combined  with  carbon  to  forma  dense  atmosphere  of  the  greenhouse  gas  CO2.  Venus  became  stifling.  Although  people  ofmy  age  will  recall  a  time  when  astronomers  hoped  that  Venus  might  harbor  life  beneath  itspadded  clouds,  possibly  even  a  kind  of  tropical  verdure,  we  now  know  that  it  is  much  toofierce  an  environment  for  any  kind  of  life  that  we  can  reasonably  conceive  of.  Its  surfacetemperature  is  a  roasting  470  degrees  centigrade  (roughly  900  degrees  Fahrenheit),  which  ishot  enough  to  melt  lead,  and  the  atmospheric  pressure  at  the  surface  is  ninety  times  that  ofEarth,  or  more  than  any  human  body  could  withstand.  We  lack  the  technology  to  make  suitsor  even  spaceships  that  would  allow  us  to  visit.  Our  knowledge  of  Venus’s  surface  is  based  ondistant  radar  imagery  and  some  startled  squawks  from  an  unmanned  Soviet  probe  that  wasdropped  hopefully  into  the  clouds  in  1972  and  functioned  for  barely  an  hour  beforepermanently  shutting  down.

So  that’s  what  happens  when  you  move  two  light  minutes  closer  to  the  Sun.  Travel  fartherout  and  the  problem  becomes  not  heat  but  cold,  as  Mars  frigidly  attests.  It,  too,  was  once  amuch  more  congenial  place,  but  couldn’t  retain  a  usable  atmosphere  and  turned  into  a  frozenwaste.

But  just  being  the  right  distance  from  the  Sun  cannot  be  the  whole  story,  for  otherwise  theMoon  would  be  forested  and  fair,  which  patently  it  is  not.  For  that  you  need  to  have:

The  right  kind  of  planet.I  don’t  imagine  even  many  geophysicists,  when  asked  to  counttheir  blessings,  would  include  living  on  a  planet  with  a  molten  interior,  but  it’s  a  pretty  nearcertainty  that  without  all  that  magma  swirling  around  beneath  us  we  wouldn’t  be  here  now.

Apart  from  much  else,  our  lively  interior  created  the  outgassing  that  helped  to  build  anatmosphere  and  provided  us  with  the  magnetic  field  that  shields  us  from  cosmic  radiation.  Italso  gave  us  plate  tectonics,  which  continually  renews  and  rumples  the  surface.  If  Earth  wereperfectly  smooth,  it  would  be  covered  everywhere  with  water  to  a  depth  of  four  kilometers.

There  might  be  life  in  that  lonesome  ocean,  but  there  certainly  wouldn’t  be  baseball.

In  addition  to  having  a  beneficial  interior,  we  also  have  the  right  elements  in  the  correctproportions.  In  the  most  literal  way,  we  are  made  of  the  right  stuff.  This  is  so  crucial  to  ourwell-being  that  we  are  going  to  discuss  it  more  fully  in  a  minute,  but  first  we  need  to  considerthe  two  remaining  factors,  beginning  with  another  one  that  is  often  overlooked:

1The  discovery  of  extremophiles  in  the  boiling  mudpots  of  Yellowstone  and  similar  organisms  found  elsewheremade  scientists  realize  that  actually  life  of  a  type  could  range  much  farther  than  that-even,  perhaps,  beneath  theicy  skin  of  Pluto.  What  we  are  talking  about  here  are  the  conditions  that  would  produce  reasonably  complexsurface  creatures.

We’re  a  twin  planet.Not  many  of  us  normally  think  of  the  Moon  as  a  companion  planet,but  that  is  in  effect  what  it  is.  Most  moons  are  tiny  in  relation  to  their  master  planet.  TheMartian  satellites  of  Phobos  and  Deimos,  for  instance,  are  only  about  ten  kilometers  indiameter.  Our  Moon,  however,  is  more  than  a  quarter  the  diameter  of  the  Earth,  which  makesours  the  only  planet  in  the  solar  system  with  a  sizeable  moon  in  comparison  to  itself  (exceptPluto,  which  doesn’t  really  count  because  Pluto  is  itself  so  small),  and  what  a  difference  thatmakes  to  us.

Without  the  Moon’s  steadying  influence,  the  Earth  would  wobble  like  a  dying  top,  withgoodness  knows  what  consequences  for  climate  and  weather.  The  Moon’s  steady  gravitationalinfluence  keeps  the  Earth  spinning  at  the  right  speed  and  angle  to  provide  the  sort  of  stabilitynecessary  for  the  long  and  successful  development  of  life.  This  won’t  go  on  forever.  TheMoon  is  slipping  from  our  grasp  at  a  rate  of  about  1.5  inches  a  year.  In  another  two  billionyears  it  will  have  receded  so  far  that  it  won’t  keep  us  steady  and  we  will  have  to  come  up  withsome  other  solution,  but  in  the  meantime  you  should  think  of  it  as  much  more  than  just  apleasant  feature  in  the  night  sky.

For  a  long  time,  astronomers  assumed  that  the  Moon  and  Earth  either  formed  together  orthat  the  Earth  captured  the  Moon  as  it  drifted  by.  We  now  believe,  as  you  will  recall  from  anearlier  chapter,  that  about  4.5  billion  years  ago  a  Mars-sized  object  slammed  into  Earth,blowing  out  enough  material  to  create  the  Moon  from  the  debris.  This  was  obviously  a  verygood  thing  for  us—but  especially  so  as  it  happened  such  a  long  time  ago.  If  it  had  happened  in1896  or  last  Wednesday  clearly  we  wouldn’t  be  nearly  so  pleased  about  it.  Which  brings  us  toour  fourth  and  in  many  ways  most  crucial  consideration:

Timing.The  universe  is  an  amazingly  fickle  and  eventful  place,  and  our  existence  within  itis  a  wonder.  If  a  long  and  unimaginably  complex  sequence  of  events  stretching  back  4.6billion  years  or  so  hadn’t  played  out  in  a  particular  manner  at  particular  times—if,  to  take  justone  obvious  instance,  the  dinosaurs  hadn’t  been  wiped  out  by  a  meteor  when  they  were—youmight  well  be  six  inches  long,  with  whiskers  and  a  tail,  and  reading  this  in  a  burrow.

We  don’t  really  know  for  sure  because  we  have  nothing  else  to  compare  our  own  existenceto,  but  it  seems  evident  that  if  you  wish  to  end  up  as  a  moderately  advanced,  thinking  society,you  need  to  be  at  the  right  end  of  a  very  long  chain  of  outcomes  involving  reasonable  periodsof  stability  interspersed  with  just  the  right  amount  of  stress  and  challenge  (ice  ages  appear  tobe  especially  helpful  in  this  regard)  and  marked  by  a  total  absence  of  real  cataclysm.  As  weshall  see  in  the  pages  that  remain  to  us,  we  are  very  lucky  to  find  ourselves  in  that  position.

And  on  that  note,  let  us  now  turn  briefly  to  the  elements  that  made  us.

There  are  ninety-two  naturally  occurring  elements  on  Earth,  plus  a  further  twenty  or  so  thathave  been  created  in  labs,  but  some  of  these  we  can  immediately  put  to  one  side—as,  in  fact,chemists  themselves  tend  to  do.  Not  a  few  of  our  earthly  chemicals  are  surprisingly  littleknown.  Astatine,  for  instance,  is  practically  unstudied.  It  has  a  name  and  a  place  on  theperiodic  table  (next  door  to  Marie  Curie’s  polonium),  but  almost  nothing  else.  The  problem isn’t  scientific  indifference,  but  rarity.  There  just  isn’t  much  astatine  out  there.  The  mostelusive  element  of  all,  however,  appears  to  be  francium,  which  is  so  rare  that  it  is  thought  thatour  entire  planet  may  contain,  at  any  given  moment,  fewer  than  twenty  francium  atoms.

Altogether  only  about  thirty  of  the  naturally  occurring  elements  are  widespread  on  Earth,  andbarely  half  a  dozen  are  of  central  importance  to  life.

As  you  might  expect,  oxygen  is  our  most  abundant  element,  accounting  for  just  under  50percent  of  the  Earth’s  crust,  but  after  that  the  relative  abundances  are  often  surprising.  Whowould  guess,  for  instance,  that  silicon  is  the  second  most  common  element  on  Earth  or  thattitanium  is  tenth?  Abundance  has  little  to  do  with  their  familiarity  or  utility  to  us.  Many  of  themore  obscure  elements  are  actually  more  common  than  the  better-known  ones.  There  is  morecerium  on  Earth  than  copper,  more  neodymium  and  lanthanum  than  cobalt  or  nitrogen.  Tinbarely  makes  it  into  the  top  fifty,  eclipsed  by  such  relative  obscurities  as  praseodymium,samarium,  gadolinium,  and  dysprosium.

Abundance  also  has  little  to  do  with  ease  of  detection.  Aluminum  is  the  fourth  mostcommon  element  on  Earth,  accounting  for  nearly  a  tenth  of  everything  that’s  underneath  yourfeet,  but  its  existence  wasn’t  even  suspected  until  it  was  discovered  in  the  nineteenth  centuryby  Humphry  Davy,  and  for  a  long  time  after  that  it  was  treated  as  rare  and  precious.  Congressnearly  put  a  shiny  lining  of  aluminum  foil  atop  the  Washington  Monument  to  show  what  aclassy  and  prosperous  nation  we  had  become,  and  the  French  imperial  family  in  the  sameperiod  discarded  the  state  silver  dinner  service  and  replaced  it  with  an  aluminum  one.  Thefashion  was  cutting  edge  even  if  the  knives  weren’t.

Nor  does  abundance  necessarily  relate  to  importance.  Carbon  is  only  the  fifteenth  mostcommon  element,  accounting  for  a  very  modest  0.048  percent  of  Earth’s  crust,  but  we  wouldbe  lost  without  it.  What  sets  the  carbon  atom  apart  is  that  it  is  shamelessly  promiscuous.  It  isthe  party  animal  of  the  atomic  world,  latching  on  to  many  other  atoms  (including  itself)  andholding  tight,  forming  molecular  conga  lines  of  hearty  robustness—the  very  trick  of  naturenecessary  to  build  proteins  and  DNA.  As  Paul  Davies  has  written:  “If  it  wasn’t  for  carbon,  lifeas  we  know  it  would  be  impossible.  Probably  any  sort  of  life  would  be  impossible.”  Yetcarbon  is  not  all  that  plentiful  even  in  humans,  who  so  vitally  depend  on  it.  Of  every  200atoms  in  your  body,  126  are  hydrogen,  51  are  oxygen,  and  just  19  are  carbon.

2Other  elements  are  critical  not  for  creating  life  but  for  sustaining  it.  We  need  iron  tomanufacture  hemoglobin,  and  without  it  we  would  die.  Cobalt  is  necessary  for  the  creation  ofvitamin  B12.  Potassium  and  a  very  little  sodium  are  literally  good  for  your  nerves.

Molybdenum,  manganese,  and  vanadium  help  to  keep  your  enzymes  purring.  Zinc—bless  it—oxidizes  alcohol.

We  have  evolved  to  utilize  or  tolerate  these  things—we  could  hardly  be  here  otherwise—but  even  then  we  live  within  narrow  ranges  of  acceptance.  Selenium  is  vital  to  all  of  us,  buttake  in  just  a  little  too  much  and  it  will  be  the  last  thing  you  ever  do.  The  degree  to  whichorganisms  require  or  tolerate  certain  elements  is  a  relic  of  their  evolution.  Sheep  and  cattlenow  graze  side  by  side,  but  actually  have  very  different  mineral  requirements.  Modern  cattleneed  quite  a  lot  of  copper  because  they  evolved  in  parts  of  Europe  and  Africa  where  copperwas  abundant.  Sheep,  on  the  other  hand,  evolved  in  copper-poor  areas  of  Asia  Minor.  As  arule,  and  not  surprisingly,  our  tolerance  for  elements  is  directly  proportionate  to  their2Of  the  remaining  four,  three  are  nitrogen  and  the  remaining  atom  is  divided  among  all  the  other  elements.

abundance  in  the  Earth’s  crust.  We  have  evolved  to  expect,  and  in  some  cases  actually  need,the  tiny  amounts  of  rare  elements  that  accumulate  in  the  flesh  or  fiber  that  we  eat.  But  step  upthe  doses,  in  some  cases  by  only  a  tiny  amount,  and  we  can  soon  cross  a  threshold.  Much  ofthis  is  only  imperfectly  understood.  No  one  knows,  for  example,  whether  a  tiny  amount  ofarsenic  is  necessary  for  our  well-being  or  not.  Some  authorities  say  it  is;  some  not.  All  that  iscertain  is  that  too  much  of  it  will  kill  you.

The  properties  of  the  elements  can  become  more  curious  still  when  they  are  combined.

Oxygen  and  hydrogen,  for  instance,  are  two  of  the  most  combustion-friendly  elements  around,but  put  them  together  and  they  make  incombustible  water.

3Odder  still  in  combination  aresodium,  one  of  the  most  unstable  of  all  elements,  and  chlorine,  one  of  the  most  toxic.  Drop  asmall  lump  of  pure  sodium  into  ordinary  water  and  it  will  explode  with  enough  force  to  kill.

Chlorine  is  even  more  notoriously  hazardous.  Though  useful  in  small  concentrations  forkilling  microorganisms  (it’s  chlorine  you  smell  in  bleach),  in  larger  volumes  it  is  lethal.

Chlorine  was  the  element  of  choice  for  many  of  the  poison  gases  of  the  First  World  War.  And,as  many  a  sore-eyed  swimmer  will  attest,  even  in  exceedingly  dilute  form  the  human  bodydoesn’t  appreciate  it.  Yet  put  these  two  nasty  elements  together  and  what  do  you  get?  Sodiumchloride—common  table  salt.

By  and  large,  if  an  element  doesn’t  naturally  find  its  way  into  our  systems—if  it  isn’tsoluble  in  water,  say—we  tend  to  be  intolerant  of  it.  Lead  poisons  us  because  we  were  neverexposed  to  it  until  we  began  to  fashion  it  into  food  vessels  and  pipes  for  plumbing.  (Notincidentally,  lead’s  symbol  is  Pb,  for  the  Latin  plumbum,  the  source  word  for  our  modernplumbing.)  The  Romans  also  flavored  their  wine  with  lead,  which  may  be  part  of  the  reasonthey  are  not  the  force  they  used  to  be.  As  we  have  seen  elsewhere,  our  own  performance  withlead  (not  to  mention  mercury,  cadmium,  and  all  the  other  industrial  pollutants  with  which  weroutinely  dose  ourselves)  does  not  leave  us  a  great  deal  of  room  for  smirking.  When  elementsdon’t  occur  naturally  on  Earth,  we  have  evolved  no  tolerance  for  them,  and  so  they  tend  to  beextremely  toxic  to  us,  as  with  plutonium.  Our  tolerance  for  plutonium  is  zero:  there  is  no  levelat  which  it  is  not  going  to  make  you  want  to  lie  down.

I  have  brought  you  a  long  way  to  make  a  small  point:  a  big  part  of  the  reason  that  Earthseems  so  miraculously  accommodating  is  that  we  evolved  to  suit  its  conditions.  What  wemarvel  at  is  not  that  it  is  suitable  to  life  but  that  it  is  suitable  to  our  life—and  hardlysurprising,  really.  It  may  be  that  many  of  the  things  that  make  it  so  splendid  to  us—well-proportioned  Sun,  doting  Moon,  sociable  carbon,  more  magma  than  you  can  shake  a  stick  at,and  all  the  rest—seem  splendid  simply  because  they  are  what  we  were  born  to  count  on.  Noone  can  altogether  say.

Other  worlds  may  harbor  beings  thankful  for  their  silvery  lakes  of  mercury  and  driftingclouds  of  ammonia.  They  may  be  delighted  that  their  planet  doesn’t  shake  them  silly  with  itsgrinding  plates  or  spew  messy  gobs  of  lava  over  the  landscape,  but  rather  exists  in  apermanent  nontectonic  tranquility.  Any  visitors  to  Earth  from  afar  would  almost  certainly,  atthe  very  least,  be  bemused  to  find  us  living  in  an  atmosphere  composed  of  nitrogen,  a  gassulkily  disinclined  to  react  with  anything,  and  oxygen,  which  is  so  partial  to  combustion  thatwe  must  place  fire  stations  throughout  our  cities  to  protect  ourselves  from  its  livelier  effects.

But  even  if  our  visitors  were  oxygen-breathing  bipeds  with  shopping  malls  and  a  fondness  for3Oxygen  itself  is  not  combustible;  it  merely  facilitates  the  combus  tion  of  other  things.  This  is  just  as  well,  for  ifoxygen  were  corn  bustible,  each  time  you  lit  a  match  all  the  air  around  you  would  bur  into  flame.  Hydrogen  gas,on  the  other  hand,  is  extremely  corn  bustible,  as  the  dirigible  Hindenburg  demonstrated  on  May  6,  193  inLakehurst,  New  Jersey,  when  its  hydrogen  fuel  burst  explosive)  into  flame,  killing  thirty-six  people.

action  movies,  it  is  unlikely  that  they  would  find  Earth  ideal.  We  couldn’t  even  give  themlunch  because  all  our  foods  contain  traces  of  manganese,  selenium,  zinc,  and  other  elementalparticles  at  least  some  of  which  would  be  poisonous  to  them.  To  them  Earth  might  not  seem  awondrously  congenial  place  at  all.

The  physicist  Richard  Feynman  used  to  make  a  joke  about  a  posteriori  conclusions,  as  theyare  called.  “You  know,  the  most  amazing  thing  happened  to  me  tonight,”  he  would  say.  “Isaw  a  car  with  the  license  plate  ARW  357.  Can  you  imagine?  Of  all  the  millions  of  licenseplates  in  the  state,  what  was  the  chance  that  I  would  see  that  particular  one  tonight?

Amazing!”  His  point,  of  course,  was  that  it  is  easy  to  make  any  banal  situation  seemextraordinary  if  you  treat  it  as  fateful.

So  it  is  possible  that  the  events  and  conditions  that  led  to  the  rise  of  life  on  Earth  are  notquite  as  extraordinary  as  we  like  to  think.  Sti