沿着澳大利亚的珊瑚海岸公路一路向北，会经过一个W形的海湾群，那是澳大利亚大陆的最西端。这片区域被称为鲨鱼湾，是联合国教科文组织世界遗产。名字来自1699年到访的英国海盗兼博物学家威廉·丹皮尔——他被这里海洋捕食者的数量和体型震住了。
丹皮尔只顾着看鲨鱼，完全没注意到自己正被另一种东西包围：地球上已知最古老的生命形态，它们已经在这里坚持了3.5亿年。
如果从卫星图上看这片区域，你会发现两个海湾中靠右的那个颜色更翠绿。这是因为长期被沉积物和海草隔离，海水不断蒸发，盐分越积越高。
在这片高盐度水域的南端，有一个叫哈梅林池的地方。浅水里冒出一堆圆顶状的岩石块，像巨型兔子粪球一样散布着。这些石头叫叠层石。
跟鲨鱼比起来，它们看起来确实没什么看头。但它们才是真正的远古幸存者——也是我们今天能呼吸空气、脚下有土壤、地球上有陆地生命的根本原因。
在鲨鱼湾东北约750公里处，西澳大利亚的皮尔巴拉克拉通地区，有一系列起伏的红色山丘。34亿年前，那里是一片浅海环境，和今天的哈梅林池有些相似。这些山丘里埋藏着地球上早期生命最重要的记录之一：绵延数公里的叠层石化石，这是地球上微生物生命的最早证据。叠层石这个词在古希腊语里意思是“层状的岩石”，指的是微生物群落日常活动时产生的层层堆积的有机胶结物质——它们把阳光和硫之类的化学物质转化为能量。随着群落生长，更多的沉积物被截留、固化在下方，整个群落就像书页一样一层层向上生长。几十亿年里，这些叠层石微生物垫是地球上占主导地位的生命形式，也是当时最接近陆地生命的东西。
大约21亿年前，发生了“大氧化事件”。叠层石里的海洋蓝细菌“发明”了光合作用，它们产生的氧气终于把海洋填满，然后开始扩散进大气层，最终把甲烷从大气主要气体的位置上挤了下去。对我们这些靠氧气呼吸的生物来说，这听起来是好事。但对当时地球上大多数微生物来说，氧气是纯粹的毒药——它们是厌氧的，靠硫之类的化学物质获取能量，就像今天深海热液喷口附近的微生物一样。
这可能是地球历史上第一次大规模灭绝事件。
叠层石自己倒是适应了新环境，活了下来。甲烷这种强效温室气体被赶出大气之后，加上具有紫外线防护作用的臭氧层形成，地球开始降温，经历了最早的冰期之一。氧气浓度升高后，早期前土壤因为氧化作用开始泛红。经过单细胞蓝细菌十几亿年的工作，地球生命的走向被永久改变了——天平倒向了需氧生物，最终才有了多细胞生命。人类的存在，完全要归功于哈梅林湾里那些疙疙瘩瘩的微生物垫。
在接下来的十几亿年里，地球上的生命慢慢成形。最早的“土壤”可能在几十亿年前就开始形成了，虽然跟今天我们说的土壤完全不是一回事。那些最早的样本里没有植物也没有动物，而且是在没有氧气的大气中发育的。
土壤的形成方式有好几种，研究这个过程的学科叫土壤发生学。
历史上，有五个主要因素相互作用形成土壤：
- 母质——矿物成分的来源
- 气候
- 地形——影响风化、深度和液态成分
- 生物——有机质含量
- 时间
在如今的人类世，人类活动完全可以算作第六个、也是全新的成土因素，它影响着前面每一个因素。
现代土壤是岩石经过生物风化产生的，矿物成分来自基岩。时间久了，植物根系撑开裂缝，地衣分泌化学物质溶解岩石释放养分，把岩石碎成细小的矿物颗粒。
但那些非常早期的土壤不一样，它们是被水和可能的大气气体化学风化的。有意思的是，火星上也发现了年代相近的化学风化“古土壤”，这说明早期土壤形成过程在银河系其他地方、甚至整个宇宙中都有可能发生。这些古土壤之所以不算真正的土壤，是因为缺了一个关键成分：有机质。
这些最早的拓荒者用一种全新的、改变游戏规则的创新把自己固定在光秃秃的岩石地面上：根系。
土壤有机质是一种丰富的物质，由上方富含碳的凋落物层分解而成，形成土壤学家称为O层的一层。在这里，高度腐烂的植物和动物残体被分解成它们的组成成分。
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