本书 - 第 1 至 8 章
在《地球，我们生存的行星》一书的前八章，我们解释了若干生物与地球之间独特的联系：地球在太阳系中的位置、
大气条件、宜居的环境、长期气候变化、液态水、引力、天然温室效应、板块构造和磁场板。
1. 地球与太阳系及宇宙的联系
地球是我们在太阳系和宇宙中的家园。在本书的第一章，我们描述了生物及生态系统与地球、太阳系甚至整个生态系统的关系。例如，地球上存在着生物繁衍所必须的液态水，这可能是地球形成过程中，原行星或小行星撞击从遥远的太阳系带来的。此外，在地球和太阳形成的数十亿年之前，遥远的恒星上就已经形成了碳等化学元素。
地球及与生物之间的共演化创造了整个地球生态系统，逐步形成宜居地球。宜居地球开启于25亿年前，以全球规律演变（例如大气氧浓度）为标志点。宜居地球是地球历史上的第三个阶段。第一阶段称为矿物地球，一直持续到40亿年前，其特点是外层大气的超高温室效应减弱；第二阶段是发生在距今25亿年到40亿年之间的摇篮地球阶段，其特征是生物的出现和光合作用的开始。
外宇宙（包括太阳系）和与生物和生态系统密切相关的地球的宽时间尺度。地质时代被分为矿物地球，摇篮地球和宜居地球。Ga：十亿年
2.大气与地球天文特征关联
在太阳系中，地球的大气层相对独特。在本书的第二章，我们描述了大气和地球质量和其与太阳间距的联系。我们解释了这两个特征如何使地球获得重要的大气层并维持了40多亿年。
地球上液体海洋的形成保护了水不会流失至太空，若水以气态形式存在于大气中，这种流失就会发生。地球大气中二氧化碳的出现为地球创造了天然的温室效应，使得地球为生命体的生存保持适宜的温度。然而过多的大气二氧化碳会妨碍生物和生态系统的生存，例如金星上的大气以二氧化碳为主，其表面温度高达462°C。
具有大气层或者外大气层（非常稀薄的大气层）的星体质量及其与太阳的距离。该图显示了星体上大气层的存在与星体质量和其与太阳间的距离的相关性
3. 地球宜居性与行星绕太阳运动的关联
行星宜居性的根本在于它能为生物提供宜居的环境及潜力。在本书的第三章，我们描述了生物普遍适宜的地球温度条件，从而确定了地球的温度宜居性。这些条件与地球的季节变迁及绕日运动等过程息息相关。
我们还解释了地球大气层及行星与太阳之间的距离如何影响温度的长期控制，以及45亿年前地月系统的形成，以及因为月球存在而产生的有利于生物存活的气候条件。我们也描述了因纬度、昼夜和季节变化而改变到达地表的太阳辐射通量对生物的影响，以及大气环流和海洋环流对地球热量的重新分配的综合影响。
地球系统的辐射收支示意图。为地球生态系统提供“燃料”的大部分能量来自太阳，地球内部的地热组分则非常少。
4. 变化的地球环境与地质和天文均相关
地球整体的宜居性与地表宜居性密不可分。在本书的第四章，我们解释了地球的整体宜居性与地质、天文事件及过程的相关性。在地球历史上，其宜居程度不断变化，然而在过去五亿年的五次生物大灭绝中，宜居性的降低导致了大量物种灭亡。
我们解释了地球的整体宜居性如何受到天然的大型火山爆发，冰河时代和雪球地球（地球在数百万年中完全或大部分被冰雪覆盖）的影响。我们还解释了地球整体宜居性如何被人类活动引起的大气气体变化所影响。例如，在过去的6600万年中，人类释放二氧化碳的速度比以往任何时候都快，导致全球气温自1900年以来上升了近1°C。根据预测，目前的变化对地球的整体宜居性将产生长期影响。
从21,000 年前到现在，北美松树（上图）和非草原植被（下图）的变化示意，相连的浅蓝色部分：冰原。颜色变深指征沉积物中花粉浓度的增加，与给定区域内物种丰度成正比。引用自美国NASA宇航局。
压力低于250 atm 和温度低于500°C水的相图。图上的点：目前火星（红色）、地球（蓝色）和金星（橙色）表面的压力和温度条件，以及大约44亿年前的地球条件（黑色）。引用自Olivier Dequincey。
近40亿年前，液态水对于孕育地球上的生物至关重要，是后来生命得以在地球繁衍生息的关键因素，时至今日对生物的生存仍是必不可少的成分。在本书的第五章，我们描述了地球上的水和太阳系远端的联系：彗星和小行星可能从太阳系外围将水带来地球。
我们也描述了地球的特征，这些特征有助于将水以液态形式保存。例如，在早期全球海洋形成之后，大气中二氧化碳所处的浓度达到并保持在具有温室效应的浓度，使地球温度保持在能维持液态水的水平。
5.地球液态水与太阳系的关联
6. 生物的组建与引力息息相关
生命有机体由基本的化学元素组装成越来越复杂的有机分子，再进一步组装而成。在本书的第六章，我们解释了生物的组建与引力之间的关系，后者对宇宙和地球环境中关键生物质元素的获取起着重要作用，并从早期历史开始就极大程度地控制着地球上化学元素的分配。引力也支持着化学元素在地球不同圈层之间的循环，保证了化学元素在生态系统中长期可被利用。
组建生物体的一个重要部分是他们的化学成分和物理结构（硬件），包括从非常简单（几个原子）到高度复杂（超过十亿个原子）的分子；另一个重要部分是遗传信息（软件），它由DNA和其他核酸携带。通过促进宇宙中化学元素的形成并控制它们在地球上的分布。因此，引力为生物的“硬件”和“软件”构成及彼此的运作均做出了贡献。
当前地球系统及外圈层主要的碳储库和碳通量
7. 天然温室效应与板块构造的关联
从生物在地球诞生以来，天然的温室效应使地球一直保持着适宜生物生存的温度。适宜的温度使生物量得以增长，生物逐渐接管地球系统。在本书的第七章，我们描绘了天然温室效应如何与地质活动相关联。
板块构造是地球的重要特征，对地球系统长期运作有重要影响。它影响着生物体利用的碳及其他化学元素的循环和储存（长期存在在天然储库当中）。大陆和海底的硅酸盐岩的化学转化是控制大气二氧化碳浓度，进而影响全球气候的关键过程。而全球气候的变化在不同时间尺度上也被火山活动影响。因此，地球的宜居性也依赖于长期的自然温室效应。
8. 大气组成与磁场的关联
地球大气史始于地月系统形成后的不久，在随后的45亿年间，大气的成分发生了具有深远意义的变化。在本书第八章中，我们描述了地球长期的大气与地球磁场的联系，以及磁场对生物接管地球的贡献。
地球和太阳系的其他天体，尤其是太阳，都有磁场。地球磁场和太阳磁场的相互作用有助于保护地球大气层，地球大气层能够保护地表液态水免于流失到太空。此外，陆地生物在很大程度上免受宇宙射线的直接伤害，因为磁场既可以为大气屏蔽大多数宇宙射线，又可以保障大气层的厚度，使其吸收大多数穿越其屏蔽层的宇宙射线。