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琳恩·马古利斯原名琳恩·亚历山大，在伊利诺伊州的芝加哥南区长大。父亲是波兰裔犹太人，从事律师工作，母亲经营一家旅行社。琳恩有3个妹妹。
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从四年级到八年级，琳恩就读的是芝加哥大学的实验学校，那是一间私立走读学校，隶属于芝加哥大学，由教育哲学家约翰·杜威（John Dewey）创立。八年级时，琳恩决定去一所大点儿的学校上学，那样的话好找男朋友。她在父母不知情的情况下报名进入了海德公园高中，这是一所管制的公立学校，在校生有5000人。
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琳恩是个早慧的学生，15岁时，就被芝加哥大学录取，19岁大学毕业。她选修了“历史名著”的课程，她说这门课教会了她具有怀疑批判精神。后来她又在威斯康星大学获得了遗传学和动物学硕士学位，1965年在加利福尼亚大学伯克利分校获得了遗传学博士学位。她先是在波士顿大学工作了20年，边教学边研究，后来到马萨诸塞大学阿默斯特分校工作了23年。
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马古利斯获得博士学位后不久，就陆续发表了一些论文，表达了她的革命性见解：进化是从细菌开始的。几种细菌融合成为一种大细胞，有核细胞出现。有关这一观点的第一篇论文，她自己也承认内容复杂难懂，文笔也不好，被退回了15次之多，直到1967年才得以发表。1970年，她的著作《真核细胞起源》（The Origin of Eukaryotic Cells）出版。
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最初，马古利斯的观点并没有引起人们的注意，要不就是遭到嘲笑。然而在20世纪80年代，人们发现了相关证据，表明有核细胞细胞器中的DNA与细胞本身的DNA并不相同。由此可以推断，细胞器一开始一定是独立的细胞。随后，生物学界接受了这个观点。
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1986年，马古利斯出版了她的科普著作《小宇宙：细菌主演的地球生命史》（Microcosmos: Four Billion Years of Microbial Evolution）。她因此荣获了许多科学奖项。1999年，克林顿总统给她颁发了国家科学奖章。
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马古利斯与詹姆斯·拉夫洛克（James Lovelock，见下文）合作，提出了“盖亚假说”，指出地球本身是一个能使自身永久存在的生态系统，能够维持自身持续发展的条件。拉夫洛克比马古利斯观点更激进，认为地球本身是一个生物体。
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马古利斯有两次婚姻，一次是在19岁，嫁给了著名天文学家卡尔·萨根，一次是在29岁，嫁给了X射线晶体研究专家托马斯·马古利斯（Thomas Margulis）。她一生育有4个子女，儿子多里翁·萨根（Dorion Sagan）与她合作完成了前述《小宇宙》一书。65岁时，她依然在早上6点骑自行车去上班。73岁时，她因中风去世。
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有核细胞
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有核细胞由细胞核和细胞膜组成，细胞膜保护其遗传物质。整个细胞外部还有一层膜，细胞内各个部分十分活跃。
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大约10亿年前，一些有核细胞演进产生了第4次重大的变革——有性繁殖。有性繁殖发生在藻类、阿米巴（变形虫）和黏菌之间。有些细胞的繁殖，在分裂的时候偶尔没有成功复制DNA。DNA单链细胞能够与另一个具有单链DNA的细胞配对，产生后代。相比细胞分裂复制DNA来说，这个过程在基因指令中产生了更多新的组合或变化。这种新出现的有性繁殖产生了更多的变异，因此后代的变异也就更多，发生革命性变化的速度开始加快。
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下一章我们来学习有性繁殖出现后的情况。讲完这部分故事，我们需要思考一个问题：在地球存在的最初20亿至30亿年的时间里，细菌在整个地球系统中扮演了什么样的角色？
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地球系统
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从均衡方面来说，我们的星球并不是一个稳定的系统，而是一个不断变化的系统，许多部分相互交织、互相影响。我们在第5章已经说过，地球上几乎所有的物质原子基本都稳定地存在于地球上。但是能量不断地从地球上流入和流出，在不同地质时期的巨大跨度之间，从地球内部释放出来的能量和地球表面接收到的能量是不断变化的。
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来自地球内部的能量在减少，因为地球刚刚形成时的热量在逐渐消失。同时，地球内部某些在太阳系形成之前那次超新星爆发过程中形成的元素的放射性，也在减弱。
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随着时间的推移，太阳温度越来越高，释放更多的辐射，地球表面接收的来自太阳的热量也逐渐增多。自太阳系形成以来，太阳的能量输出已经增加了30%左右。但是，地球表面的温度并没有升高那么多，这是因为一些低强度辐射不断流入宇宙。而且，在下一章中我们将会学到，植物从海洋转移到地球表面，帮助吸收空气中的二氧化碳，将地球的温度维持在适合生命存在的水平上。
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要想整体描述地球系统，我们就从无核细菌的光合作用开始吧。最初大气中主要是二氧化碳、氮和硫化氢，细菌通过向空气中输入游离氧，改变了大气。化学反应重新吸收游离氧，但在大约21亿年前，游离氧已经积累到了占空气的3%左右。
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地球史大事年表
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从图上可以明显看出，细菌在地球历史上占据了大部分时间。注意一下氧气在大气中的比重增加用了多久。人类在这个大事年表上，仅占据一丁点儿位置，其长度不足以在上面标注出来。
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同时，游离氧也形成了一层3个氧原子构成的氧分子（O3），叫作“臭氧”。这层薄薄的臭氧大约距离地球表面30千米（19英里）。臭氧层保护地球免受紫外线辐射的伤害，最终使生命更易于往陆地上繁衍。臭氧层是逐渐形成的，大约在6亿年前发展到今天这个样子。
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