这一系列简报中的大部分内容都停留在生物领域，从物种、个体、器官和细胞的层面来审视生命。但第一篇论文涉及的是生物学的核心主题，但并非生物学固有的主题:分子。没有一个分子可以说是真正有生命的，也不是所有的分子都是生物。但也有一些是，它们以独特的、具有启发性的方式具有生物学意义，揭示了生命是如何完成任务并将信息代代相传的。
最后这篇简短的文章讨论了一个类似的，但要广泛得多的主题。就像分子一样，行星不一定是生物。但至少有一个是这样的，并且以一种独特的、有启发性的方式揭示了生命是如何产生远远超出体现它的生物体的后果的。如果不了解地球的生物方面，就无法了解地球的过去、现在和未来。而这种认识反过来又对寻找其他有生物存在的行星至关重要。
地球在某种程度上是活着的，或者可以被当作活着的，这种想法在许多神话和情感中都很常见，几个世纪以来一直是科学的主题。然而，它的现代形式可以追溯到20世纪60年代，当时在加利福尼亚喷气推进实验室(JPL)工作的英国科学家詹姆斯·洛夫洛克(James Lovelock)的见解，该实验室负责美国大部分的行星科学研究。
在考虑探测其他行星上的生命时，洛夫洛克博士转向了对这一现象的广义定义:这是物理学家基于热力学(热、功和秩序的科学)给出的定义。这就是生命使用或创造物质和能量的流动，使其能够增加和保持自身的复杂性。在这样做的过程中，它处理了宇宙分解复杂性的自然倾向，从而创造了无序(在热力学中称为熵)，通过积极地增加宇宙其余部分的熵，同时减少其自身输出的无序，就像它一样。
有了这个定义，洛夫洛克博士建议通过寻找秩序的迹象来探测其他地方的生命，特别是以化学不平衡的形式——也就是说，本质上不太可能的化学混合物必须通过持续的熵输出来维持。他的结论是，在行星水平上，最容易探测到的这种秩序将在大气的组成中找到。
在地球上，除了一定量的水蒸气外，99%的大气是氮和氧。最后1%的大部分由氩气、氦气和氖气(“高贵”气体，通过惰性和基本无意义来证明它们的高贵)以及其他微量气体，如二氧化碳和甲烷组成。
正如洛夫洛克博士指出的那样，这种混合物远远超出了平衡状态。氧和甲烷相互反应。这种反应在大气中不断发生。要使这两种气体同时存在，就需要其中一种或两种气体的活源。在地球上，生命提供了这些。植物、藻类和一些光合细菌会产生氧气。被称为产甲烷菌的单细胞古细菌产生甲烷。
更重要的是，在能量激励下(比如闪电)，氧和氮也会相互反应，产生氮氧化物。事实再次证明，生命提供了一个抵消过程，使两种气体的水平保持不变，尽管有闪电。反硝化细菌通过将含氮化合物(如氧化物)转化为气态氮来产生所需的能量，从而不断补充大气中的水平。
地球的邻居火星和金星的大气层与这种生物驱动的不稳定形成了鲜明的对比。它们不包含在观察到的浓度下可能发生反应的气体对。它们处于平衡状态。这让洛夫洛克博士得出了两个结论:火星和金星上没有生命;地球的大气层在某种程度上或某种意义上是有生命的。它不是由细胞构成的，也不是被膜包裹着的。它也不能繁殖。但能量和物质在地球上有生命的地方流动，使大气处于不平衡状态，使熵处于困境。因此，生命强加的秩序和不平衡超越了细胞、个体和物种的界限。
第一个结论并不受欢迎。许多科学家想把机器人送到火星去寻找生命。从一开始就被告知这样的搜索将毫无结果，这对任何人都没有好处。但迄今为止，这些努力都是徒劳的。
第二个结论让洛夫洛克博士假设，在某种程度上，地球的行为就像一个有生命的有机体，以生物为基础的过程为它提供了一定程度的自我调节，这个系统作为一个整体使用它来保持自己的生命的喜好。这种“盖亚假说”在20世纪70年代和80年代备受争议。此后，洛夫洛克博士及其追随者和反对者的观点不断演变。生命积极地寻求使环境符合自己的喜好，这是该假说早期的一个重要特征，但现在并没有被广泛接受。然而，人们普遍认为，地球大气的组成取决于生物活动，维持地球宜居性的各种反馈机制都有生物成分。
从表面上看，地球环境是其居民进化的产物，而不是他们进化的背景，这种想法似乎很不可能。据估计，地球上的生物含有大约5500亿吨碳。再加上其他元素，记住，生物的重量主要是水，你可能总共有几万亿吨。大气重达5000亿吨。一个重量不到地球0.1%的薄薄的绿色生命体怎么会发号施令呢?
答案是生命是一种特殊的能量物质。以能量(每秒消耗的能量)来表示，地球上的生命大约运行130万亿瓦。这大约是人类用电量的十倍，是地球内部能量流的三倍——这种能量流驱动着地球上所有的火山活动、地震和板块构造。
生命利用这些能量所做的大部分事情都是化学的:构建分子，分解它们，并将一些最终的废物倾倒到环境中。这种化学反应是持久的。数十亿年来，将大气中的碳转移到生物体内(通过光合作用)，再转移回大气(通过呼吸作用)的循环一直是地球运转的基础。氮的循环也是如此。巨大的生物地球化学循环比任何山脉、海洋或大陆都要古老。它们的工作主要是由细菌和古细菌完成的，它们比动物和植物的出现还要早。
在原核生物获得膜之前，地球大气的组成是一个几乎没有数据的课题。但地质记录明确了一件事:它几乎不含氧气。只有在相关的光合作用形式进化之后，大量的自由氧才进入空气。在这一点上，细菌产生的甲烷的水平——在缺乏氧气的情况下，可能会相当高——崩溃了。因为甲烷是一种温室气体，所以温度也是。大约25亿年前，众所周知的“大氧化事件”使地球进入冰河时代，冰盖蔓延到赤道。
在随后的大气历史中，氧含量断断续续地增加，以各种方式与生命联系在一起。在大约7亿年前氧气达到阈值水平和第一批动物的进化之间似乎存在联系——如果没有氧气为新陈代谢提供的额外能量，要过一种能量挥霍的动物生活是很难的，也许是不可能的。
树木的出现，不仅能够比以前的光合作用植物储存更多的碳，而且以其他生物难以分解的形式储存碳，大气中的二氧化碳水平下降到足以引发另一个全球冰河时代。对一些难以获取的碳的回收和利用，现在已经转化为煤，正见证着几亿年来生命以另一种方式改变着大气——再次带来气候后果。
几十年来，随着对生命在地球历史中所扮演角色的新认识的发展，洛夫洛克博士关于大气是其他地方生命信号的相关见解几乎没有进展。部分原因是缺少大气层。除了地球之外，太阳系中只有七个厚到可以计算的星球。有报道称，火星(甲烷)和金星(磷化氢)上存在不平衡的微量气体，但这两种情况的证据都不可靠。最近的轨道调查没有发现火星大气中存在甲烷的证据。
令人高兴的是，在过去的二十年里，我们发现了数千颗围绕其他恒星运行的行星。可以观测其中一些行星的大气层的望远镜应该很快就会问世，这些行星看起来很有可能适合居住。其中之一是被推迟了很久的詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)，预计将于今年万圣节发射。如果它研究的任何一个球体表明盖亚也在那里施展她的魔法，那么这些简报讨论的想法可能有一天会经历一个有趣的检验。有些可能会成为普遍的生物学真理。然而，其他的可能只是某个特定星球上生命的偶然属性。