微观生命是在约35亿年前——前寒武纪时期——进化出来的，那是生命最早且最长的重要时期，覆盖了大约90%的地质时间。没人知道当微观生命开始时地球确切的样子，但我们确实知道曾几何时地球是个酷热的、如地狱般的地方，且大气中缺乏氧气。早期的微生物，很可能是蓝细菌或类似细菌的生物，发明了光合作用，将日光作为一种能量来源。它们从空气中吸入食物——二氧化碳，同时产生废弃物——氧气，进一步改造了大气，继而改造了气候。它们发展出DNA以储存信息，发明了性，为自然选择提供差异，从此进化开始了，它是一个永无止境且在很大程度上难以预测的进程。
分子指纹分析显示，现今地球上的每种生命形式都源自同一个类似细菌的祖先。那个祖先最终分化出了三支主要现存的生命分支：古细菌、细菌和真核生物（由含有细胞核的细胞组成的生物，包括藻类、植物、真菌和动物）。
第一批古代生物，即在地球大气出现氧前的那些并不利用氧的生物的余党，在今天可能仍然改变不大地活着。很多人认为它们就是现今只生活在少数仍保留了古代的、对我们而言如地狱般环境的消耗硫的细菌。这些栖息地包括温泉和深海热泉喷发口，那里的水温在300℃（水仍保持液态而未变成蒸气，因为在3600米左右的深度，水经受着巨大的压力），由海床向上喷涌。其中一个生活在热水喷发口边缘的物种是延胡索酸火叶菌( Pyrolobus fumarii)，除非加热到至少90℃，否则它不能生长，它能忍受113℃的高温。当地球逐渐冷却，新的环境出现，新的单细胞和后来的多细胞生物从这些或类似的物种中进化出来，入侵日新月异且更凉快的环境。
过了很久之后，一些细胞通过入侵其他细胞也逃离了它们祖先生活的环境，发现新环境有利于生存，便开始适应那里。这种一开始是寄生的生物最终进化出了与它们的寄主合作或共生的关系。也许在这些最终互利的结合中，最改变命运的一桩就是前寒武纪的蓝细菌成功进入其他细胞且最终变成了叶绿体，而它们的寄主变成了绿色植物。
多细胞生物和我们今天所看见的奇妙多元的生命，具有获取太阳能的能力之后或同时，发生了另一个关键的细胞侵入过程，即寄生转变成共生。有了来自植物的氧气，就有了能量和耗氧菌，而当它们中的一些入侵其他细胞时，它们就变成了线粒体，而它们的寄主变成了动物。线粒体是细胞能量或动力使用的源头，拥有了线粒体同时又获得了氧气，这就大大加快了能量消耗的速度。它使多细胞动物的进化成为可能。关于利用线粒体驱动的高能耗生活方式的终极表述之一，当然就是像戴菊那样在北方冬季仍保持着对我们而言几乎无法想象的高度且持续活力的动物。
由线粒体产生的代谢火焰可以被扇得更高，只要有足够的氧气存在，或者它们也能被降得很低。生命是利用火焰的过程，更重要的是控制火焰的过程。它产生热，而热经常与生命同义。
对我们而言，温度是用冷热的标尺衡量的—种感觉。物理学上，它是分子运动。我们能用温度计测置它，因为—个物体的分子运动越大，分子间距越大。我们以水银（或其他液体）在圆柱的标尺上爬升的位置来测量这种分子间距。像这样的分子运动并不是生命，而是生命的前提。
另一方面，热是进入和离开系统时会改变温度的能量。一些物体必须吸收更多的能量（比如，从太阳那里），然后它们的分子才开始运动，并提高温度。卡路里是能量单位，1卡路里被定义为将1克水提升1℃所需的能量。加热如石头这样的物质所需的能量要比加热水所需的能量要少得多。同样地，能量也不是生命，而是它的前提，生命对能量的需要永不满足。因此，真正神奇的是在冬季生命得以延续甚至繁荣，但那时阳光很微弱。
温度没有上限。在太阳系内，太阳表面温度约为6000℃；中心温度比表面温度约高出3000倍，即18000000℃。另一方面，宇宙的低温极限是有限的。这是所有分子运动停止及热能含量为零的那点。那个温度排除了活着的可能，但是从我将讨论的对冬日世界的适应上看，它并不一定会毁灭生命。生命，起码在理论上，可以在宇宙最低温度时保持暂停。
摄氏温标是这样定义的：水分子结束晶体结构变成液体时为0℃，液态水在海平面沸腾时为100℃，在0℃到100℃之间，水的热能含量被平分成100个单位。物质的零能量含量，或宇宙中的最低温度极限，在开氏温标上被定义为OK，它对应的是-273.15℃或-459.7T。因为据我们所知，生命是以水为基础的，我们中的大部分人熟知，活跃的细胞生命被局限在水的凝固点和沸点（它们会随压强和溶质的变化而变化）之间狭窄的温度区间里，在这段区间里控制能量利用率是可能的。人体大部分由水组成，当我们细胞里的水凝结，也就是变成冰，它就会切碎细胞膜并杀死我们。更多精彩内容尽在杂志铺科幻世界在线订阅...
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