生命的進(jìn)化是生命體內(nèi)生命元素演變的最主要的動力。但是，生命的進(jìn)化本身又受到環(huán)境及其變化的強(qiáng)烈制約，例如恐龍的滅絕就是如此，因此也可以說，地球環(huán)境的差異和變化應(yīng)是生命元素演變的最主要的推動力。是環(huán)境在控制和影響著生物體內(nèi)的元素分布、生理過程以及形態(tài)構(gòu)造。

例如，為什么動物的血液會“五顏六色”？絕大多數(shù)脊椎動物（魚類、兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類，以至我們?nèi)祟悾┑难菏羌t色的，無脊椎動物的血液則有的呈藍(lán)色，有的呈紫紅色、綠色等。蚯蚓的血是玫瑰紅色的；對蝦、河蟹的血是淡青色的；河蚌的血是淡藍(lán)色的；烏賊的血是綠色的；蜘蛛的血是青綠色的；田螺的血像牛奶，是白色的。之所以有這么許多不同的顏色，這是由于不同的動物在進(jìn)化過程中，由于處在不同的地球環(huán)境中，因而就形成了不同類型的血色蛋白，也就形成了不一樣的顏色。含銅元素的血色蛋白，叫血藍(lán)蛋白，使血液呈藍(lán)色或青色。生活在深海底處的鱟，它的血液就是藍(lán)色的，因?yàn)樗募t細(xì)胞內(nèi)主要成分是血藍(lán)蛋白而不是血紅蛋白。在海鞘類中，發(fā)現(xiàn)有含釩的血釩蛋白。含有三氧化二釩的血液是綠色的，含四氧化二釩的是藍(lán)色的，含五氧化二釩的是橙色的。含鐵元素的血紅蛋白，則使血液呈紅色。在不同動物的血液中，血色蛋白的存在方式也有所不同。蚯蚓、河蚌、蜘蛛等的血色蛋白都溶在血漿中；脊椎動物的血色蛋白都存在于血細(xì)胞的紅細(xì)胞中。血色蛋白的主要作用是運(yùn)輸氧和一部分二氧化碳，血藍(lán)蛋白和血綠蛋白的輸氧能力要比血紅蛋白遜色許多。

在一些無脊椎動物中，多數(shù)動物的血液不含血紅蛋白，如軟體動物（頭足動物和石鱉屬等）以及節(jié)肢動物（蝦、蟹及肢口綱的鱟）所含的是血藍(lán)蛋白。這證明了這些動物最初的進(jìn)化很可能是在入海的河口環(huán)境中，因?yàn)檫@里的海水中有著豐富的銅，這些生物的耗氧量又不大，因此選擇了銅、釩來承擔(dān)輸氧的任務(wù)。銅的輸氧能力只有鐵的一半，但在淺層海水中的濃度卻要比溶解鐵大得多，例如在太平洋表面的海水中，銅的濃度約是溶解鐵的8倍，這是由于海水的pH值近堿性的緣故。在河口，河水入海后由于環(huán)境條件的變化，海水中鐵離子的濃度約比河水中低三個數(shù)量級，并且在河口海區(qū)有大量的水合氫氧化鐵膠體析出，使得表層海水中鐵的濃度就很低。也有一些軟體動物（例如蝸牛）選擇了鐵，結(jié)果它們就能來到陸地上生活。或者說在它們來到陸地上以后，之后的脊椎動物的進(jìn)化則需要更多的氧，最終就選擇了鐵。

我們再看植物的例子。例如，鹽生植物由于能在細(xì)胞內(nèi)積累大量的易溶性鹽，因此在元素組成上就有著較高的氯、鈉、鉀等元素。這些植物中的化學(xué)元素組成之所以與其他植物不同，自然也是因?yàn)樯L在海邊、鹽堿地這類環(huán)境中所造成的。能夠在鹽堿地里生長的植物，它們都有一系列適應(yīng)鹽、堿生態(tài)環(huán)境的生理特性，如體瘦而硬，葉不發(fā)達(dá)，蒸騰表面積縮小，氣孔下陷，表皮細(xì)胞的外壁厚，還常具有灰白色絨毛，以減少水分蒸騰。葉的結(jié)構(gòu)向著提高光合作用效能方面發(fā)展，細(xì)胞間隙縮小。還有一類鹽土植物，則具有肉質(zhì)莖葉，其葉肉中有特殊的儲水細(xì)胞，使組織不致受高濃度鹽分的傷害。

又如，我國安徽銅官山有一種叫海州香薷的草本植物，它喜歡生長在酸性土壤的銅礦脈上，是一種銅礦指示植物，因此，人們干脆就叫它“銅草”。所謂礦物指示植物就是一些能反映出它所生長的環(huán)境中有著哪些礦物元素的植物。土壤及其下層巖石中某種高含量的元素或化合物會對植物的生長有著非常明顯的影響，它表現(xiàn)在植物的化學(xué)元素成分上，也表現(xiàn)在植物的種類或形態(tài)上，因此常常表現(xiàn)出不同一般的特點(diǎn)。利用這些特點(diǎn)可以判斷出土壤中某種元素或化合物的存在，根據(jù)這種線索就可能找到某種礦床。利用含銅量極高的銅草，澳大利亞和贊比亞發(fā)現(xiàn)了大型銅礦；在石南草的指示下英國找到了鎢礦和錫礦；通過三色堇德國和瑞典找到了鋅礦。目前已知的借助于指示植物可以尋找的礦藏，金屬有鋅、銅、鎳、鉻、銀、金、錫、鋁、鈾、釷等；非金屬有硫、硒、硼，乃至石油和天然氣等?？茖W(xué)工作者還觀察到：石松生長旺盛的地方往往有鋁礦；車前草茁壯的地方會有鋅礦；錦葵繁盛且艷麗的地方常有鎳礦；紫苜蓿密集的地方可發(fā)現(xiàn)有鉬礦；艾蒿成群的地方會探測到錳礦；野苦麻茂密的地方則常有鐵礦。據(jù)統(tǒng)計(jì)，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)了大約77種比較可靠的礦床指示植物，其中銅礦指示植物最多，達(dá)45種。有些植物在吸收了金屬礦物元素之后，會形成金屬有機(jī)物，并通過葉片、花粉排出植物體外，這些金屬有機(jī)物微粒隨風(fēng)飄到大氣中，加拿大科學(xué)家因此就坐著飛機(jī)去探礦，利用飛機(jī)上的儀器去捕獲金屬有機(jī)物微粒，從而就可知道當(dāng)?shù)赜行┦裁唇饘俚V藏了。

為什么指示植物能顯露出埋在地下的礦藏？這是由于這些植物經(jīng)過長期的適應(yīng)和演變，最終使得它們在生長時需要一定數(shù)量的某種金屬元素。指示植物不僅通過根吸收到很多的金屬元素，還能把它輸送到莖、葉、花、果實(shí)或種子內(nèi)儲藏起來，這也就造就了這些生命元素在生命體內(nèi)的演變。

同樣，人類生活方式的變化以及環(huán)境的變化也會影響人體內(nèi)生命元素組成的變化，因?yàn)槿祟惖某源┳⌒卸际桥c生活環(huán)境密不可分的，而生活環(huán)境又是和地球環(huán)境緊密相連的。

數(shù)十年前開始的“綠色革命”大大提高了全世界農(nóng)作物的產(chǎn)量，也基本解決了我國的吃糧問題。但是從20世紀(jì)90年代開始，營養(yǎng)學(xué)家卻注意到了一種令人不安的現(xiàn)象，那就是由綠色革命產(chǎn)生的高產(chǎn)農(nóng)作物中，礦物元素和維生素的含量都很低，導(dǎo)致了微量元素缺乏癥。2009年一期美國《時代》周刊評論說，礦物質(zhì)是影響農(nóng)作物營養(yǎng)價值的關(guān)鍵。一些礦物質(zhì)，如鉀，能影響作物吸收養(yǎng)分的能力。農(nóng)民使用化肥等手段加快農(nóng)作物生長并提前收獲，導(dǎo)致農(nóng)作物沒有足夠時間吸收肥料和土壤中的礦物質(zhì)等養(yǎng)分。單一作物種植則加劇蔬菜和水果營養(yǎng)價值的降低。這種種植方法是農(nóng)業(yè)工業(yè)化的產(chǎn)物，會導(dǎo)致土壤中礦物質(zhì)含量減少，農(nóng)作物的營養(yǎng)成分含量進(jìn)一步降低。最典型的是發(fā)生了流行性貧血病。這種情況，生物無機(jī)化學(xué)家稱之為“金屬缺乏癥”。除了礦物元素缺乏外，很多大棚蔬菜還依賴于以氮為主的化肥，含有較高的硝酸鹽。

關(guān)于這一問題，在“微量元素和人類健康”這一章中還會提到，其實(shí)人體中生命元素的演變從古到今始終是在進(jìn)行著的，但是如今卻受到人類干擾自然的嚴(yán)重影響。