胡勇
今天,環(huán)境問題已經(jīng)成了老生常談。人類大規(guī)模的工業(yè)活動和對自然資源的消耗,破壞著全球的氣候,造成了所謂的第六次物種大滅絕。因此,諾貝爾化學(xué)獎得主、荷蘭大氣化學(xué)家保羅·克魯岑就提出,人類現(xiàn)在正處于一個地質(zhì)學(xué)新紀(jì)元——人類世。也就是說,人類正在重塑地球。
然而,與源遠(yuǎn)流長的地球歷史相比,我們塑造環(huán)境的能力只是近期才出現(xiàn)的現(xiàn)象,大部分的時間里,是環(huán)境塑造了人類。地球不斷變化的物理特征讓人類得以崛起,鍛煉了我們非凡的大腦,幫助人類在地球上擴(kuò)張,甚至促進(jìn)了第一批城市的誕生。
那么,地球具體是怎么做到這些的?
高溫迫使哺乳動物進(jìn)化
6500萬年前,恐龍和地球上大部分的動物一起滅亡了,其原因仍然存在著一些爭議,或說是由隕石墜落造成,或說是由板塊運(yùn)動造成的。不過,一小部分的幸存者還是活了下來,包括鳥類、鱷魚和哺乳動物。在大滅絕發(fā)生后的很長一段時間里,地球保持著較低的溫度。根據(jù)化石記錄,人類最早的祖先——哺乳動物在這段時間中的進(jìn)化并不明顯。
到了大約5550萬年前,地球的溫度開始迅速上升。在大約10萬年的時間里,上升了5℃到8℃,并保持了一段時間,又再次下降,這段高溫期給不同的物種帶來了巨大的沖擊??茖W(xué)家們將這一歷史性的全球變暖稱為“古新紀(jì)-始新世極熱事件”(PETM)。
科學(xué)家們認(rèn)為,極熱事件的起因是一系列的火山爆發(fā)。起初,火山爆發(fā)向大氣中散布了二氧化碳,導(dǎo)致氣溫一定程度地升高,逐漸融化了海底的冰。始新世時期和現(xiàn)在一樣,海底也有大量的甲烷沉積物,冰融化時,甲烷氣體被迅速釋放到大氣中,導(dǎo)致溫度進(jìn)一步快速上升。
悶熱的氣候?qū)е铝宋锓N進(jìn)化多樣性的爆發(fā)?;涗涳@示,牛、山羊、豬、綿羊、駱駝和馬等現(xiàn)代有蹄類動物在這一時期首次出現(xiàn)。
除了有蹄類動物,靈長類哺乳動物也在這次全球化熱浪中出現(xiàn),這些與狐猴相似的人類早期祖先,在首次出現(xiàn)后,便迅速散布到亞洲、歐洲、北美和東非地區(qū)。而正是在東非獨(dú)特的地質(zhì)條件下,它們邁出了成為人類的第一步。
水資源變化讓人變聰明
所有的動物都需要尋找食物,并生存下去,出于這種需要,動物要對復(fù)雜而迅速變化的環(huán)境及時做出反應(yīng),而這需要智力和適應(yīng)能力??梢哉f,所有動物的進(jìn)化都是為了應(yīng)對環(huán)境,當(dāng)然,人類也不例外。數(shù)百萬年前,人類大腦的出現(xiàn)就是一個很好的例子。
實際上,東非干旱的環(huán)境以及森林向大草原的轉(zhuǎn)變是導(dǎo)致古人類從靈長類祖先中分出來的主要因素。
在干燥的赤道地區(qū),降雨量會隨著米蘭科維奇循環(huán)而變化。米蘭科維奇循環(huán)是南斯拉夫氣候?qū)W家米蘭科維奇提出的一種理論,是指地球繞太陽運(yùn)動的軌道形狀、傾斜角度和地球自轉(zhuǎn)軸心的搖晃其實是周期性變化的,并且影響了日照在不同緯度的分布,造成地球氣候的變化。
雖然通常情況下,米蘭科維奇循環(huán)所涉及的時間尺度很長,但結(jié)合東非大裂谷特殊的地理構(gòu)造,即裂谷兩側(cè)山脊阻擋潮濕云層的移動,使裂谷底部的湖泊對水資源的變化十分敏感,東非氣候在短短的2萬年時間內(nèi)產(chǎn)生了極干和極濕的劇烈變化。在潮濕期,湖泊水位非常高,而在干燥期,湖泊形成了沙丘。不斷變化的水資源供應(yīng),造成饑荒和糧食充裕之間劇烈轉(zhuǎn)變的環(huán)境,腦容量更大的人種才能生存下來。
研究發(fā)現(xiàn)三個極端氣候變化的時期和人類大腦進(jìn)化的時間相吻合。第一個發(fā)生在260萬年前,東非大裂谷居民被迫往南非遷徙,直立猿人出現(xiàn)。第二個發(fā)生在190萬年前,直立人在非洲出現(xiàn),并遷徙到亞洲。第三個發(fā)生在100萬年前,海德堡人出現(xiàn)。在每一個時期,大腦容量都增加了。當(dāng)不穩(wěn)定、波動的環(huán)境鼓勵智力的增長,人類便逐漸學(xué)會了社會互動、語言和工具的使用。
寒冷促使人類遷徙
我們的祖先并沒有留在他們誕生的搖籃中,而是努力尋找更適合的生活環(huán)境,他們跨越了分隔大陸的海洋,逐漸征服了世界。
現(xiàn)代人類大約在6.5萬年前離開了非洲,并沿著歐亞大陸的南緣向歐洲與今天的印度、東南亞地區(qū)遷移。在這次大遷移時期,地球正處于一次嚴(yán)峻的冰期之中,巨大的冰原鎖住了大量的水,使全球海平面下降了120米。
大片的淺層大陸架(大陸沿岸土地在海面下向海洋的延伸)露出海面成為了陸地、陸橋。亞洲的中南半島與馬來西亞,以及蘇門答臘、爪哇和印度尼西亞的其他地區(qū)相連,現(xiàn)在的新幾內(nèi)亞和澳大利亞之間也有陸地相連。特別是西伯利亞和阿拉斯加白令海峽之間的一條陸地走廊,為我們的祖先提供了一條從歐亞大陸進(jìn)入北美大陸的路線。在北美大陸上,他們很快就穿過巴拿馬地峽,到達(dá)南美洲。
早期人類在歐洲和中亞,遇到了表親尼安德特人和丹尼索瓦人,并獲得了他們一部分的基因。之后,一部分人留在歐亞大陸繁衍生息,另一部分人則繼續(xù)前行,到達(dá)了從未有人踏足的美洲大陸。
穩(wěn)定的氣候孕育文明
從大約1.15萬年前開始,世界各地的人們開始放棄狩獵和采集食物的生活方式,定居下來,孕育了那些沿襲至今的人類文明。
在過去的幾千年,隨著地球氣候變得更加干燥和寒冷,小麥、水稻、玉米等谷類作物早已遍布世界各地,而有蹄食草動物也早就主宰了草地生態(tài)系統(tǒng)。人們很快就學(xué)會了馴服這些野生動物和種植谷類作物。以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的定居生活,使人口迅速增長。不久,人們就開始聚集在一起,形成具有一定規(guī)模的組織,進(jìn)一步又形成了城市。
今天,地球和人類之間的位置已經(jīng)發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。人類活動導(dǎo)致的氣候變化是5500萬年以來,全球氣溫變化中最嚴(yán)重的一次。早期的氣候突變對我們祖先的發(fā)展至關(guān)重要,但今天類似的事件將對我們目前的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。例如,某些地區(qū)越來越干旱,肥沃的土壤漸漸喪失,而另一些地區(qū)正在受到暴雨和洪水的沖擊,極端的情況會破壞農(nóng)業(yè)的發(fā)展。極地冰蓋融化將導(dǎo)致海平面上升,并且有淹沒沿海地區(qū)和城市的風(fēng)險等。
為了人類的未來,我們必須了解人類和地球之間的深層聯(lián)系,明白地球是如何塑造了我們,尊重和珍惜我們現(xiàn)在所擁有的一切。如果我們繼續(xù)破壞地球環(huán)境,人類驅(qū)動的氣候變化將像地球本身塑造我們的過去一樣,塑造我們的未來。