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2016年

9月10日

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留给人类修复地球生态的时间不多了

2016-09-10 来源:上海证券报
  《地球生命的历程》
  (英)理查德·穆迪
  (俄)安德烈·茹拉夫列夫 等
  王 烁 王 璐 译
  人民邮电出版社2016年6月出版

——读《地球生命的历程》

⊙陈华文

地球是圆的,这是今天3岁幼儿都清楚的常识,然而就在300多年前,人们还认为地球是方的。地球存在46亿年了,不少人能脱口而出,而在600年前,连科学家都认为地球只有6000多年历史。自人类进入文明社会之后,对地球以及地球生命奥秘的探索,一刻也没停止,可惜在工业革命之前,人类对地球科学的认识还过于肤浅。长期以来,地球被赋予更多的神话传说与文学想象,较之其他领域的科学研究,人类揭开地球科学神秘面纱的步伐是迟缓的。《地球生命的历程》用简洁精准的文字和直观生动的图幅,全景式解读地球生命的起源与演化,在客观冷静的叙述中蕴含着浓郁的人文情怀。

处于探索之中的地球科学

46亿年,伴随着地球内部和外部环境的巨大变化,生命从无到有在时刻演化,而地球上的生命,一方面在适应着地球的环境,同时物种也在改造着生态环境。在不同的地质时期,曾经有不同的新物种出现,同时也有不同的物种走向灭绝。生命演化的场景,构成地球上最为壮观的“表演”。

《地球生命的历程》第一作者理查德·穆迪是金斯顿大学地质学荣休教授,1998年至2000年任英国地质家协会主席,在国际地质界享有盛名。第二作者安德烈·茹拉夫列夫现为俄罗斯科学院古生物研究所首席科学家,是古生态学研究领域的著名学者。《地球生命的历程》共分为六章十八个小节,这十八个小节分别对应于十八个主要的地质时期,在每个小节中,两位学者翔实叙述一个地质时期重要的地质和生物演化事件。

地球的起源、生命的出现、恐龙时代、人类祖先及冰河时期这些话题,今天的人们并不感到陌生。可让人匪夷所思的是,所有这些知识都是过去200年里人们通过采石场和海滩的岩石中偶然发现化石获得的。最早对自然界进行科学观察的是古希腊和古罗马人,而我国古代对海陆变迁和地壳运动的认识最早是在宋朝。著名思想家朱熹曾写道:“尝见高山有螺蚌,或生石中。此石即旧日之土,螺蚌即水中之物,下者却变而为高,柔者则变而为刚。”朱熹虽然是地质科学的门外汉,但他通过观察得出这样的结论:今天的高山之巅,在更远的过去可能就是汪洋大海。现在人们在世界上最高的地方——青藏高原时常能捡到海洋鱼类化石,我们无法想象远古的昨天,大海跃升为陆地和高原,而高原沦为大江大海是何等的惊心动魄。

地球上的生命是如何形成的?在西方神话中认为是造物主创造的,这种观点上千年来人们曾深信不疑。1788年,苏格兰农场主兼业余地质学家赫顿,在观察了河流的泥沙和河岸遭受侵损的过程,并从岩层中得到启发,认为它们代表亿万年来的沉积。他进而通过系列论证,摒弃了中世纪的地质学理论,正式将地质学确立为一门科学。1915年前后,放射性同位素测年方法被运用到岩石测年当中,地质学家们首次测定出了岩层的绝对年龄,并很快完成地质年代表的“编码”。在此之前,很少有人注意到,从世界地图上看,非洲西部和南美洲东海岸的轮廓线可以完美拼合,德国地球物理学家魏格纳首先意识到这并非巧合,而是地球上大陆板块运动、漂移的结果。“大陆漂移学说”在当时遭人嘲笑,而近年来,这种学说几乎成了共识,并深深影响着地质科学的发展。到目前为止,地球科学依然是一门处于探索中的科学,地球表层和地球内部的很多难题依然是未知数。

恐龙的退场与人类的崛起

地球历史不同年代的划分,并不是以万年作为单位计算,而是以千万年、亿年进行计算,这种超大的“比例尺”,无法令人精打细算。我们常说,地球孕育了生命,然而地球46亿年前在宇宙大爆炸中诞生时,是一个滚烫的高温星体。35亿年前,当大气层形成后,才使得地球生命的出现具备了生存条件。地球上最早出现植物,大约是在41亿年前后。在地球生命演化进程中,恐龙是无法绕开的动物门类。在所有灭绝的动物中,恐龙化石是最重要、也是最令人难以置信的,但是它们却落得了演化失败者的声名。恐龙起源于2.25亿年前,灭绝于6500万年前。恐龙在地球上生活了长达1.6亿年,将此列为失败的演化者,确实是冤枉的。

恐龙曾经是地球上的统治者,但是对于恐龙的各种争议,地质学界一直争论不休。传统观念认为,恐龙和其他爬行动物一样,是行动缓慢的冷血动物。但是50多年前,有学者指出恐龙属于温血动物。现在人们基本达成这样的共识:肉食性恐龙可能是温血的,植食性恐龙则可能是冷血的。恐龙到底是如何从地球上灭绝的?很多人认为这是外星球的陨石撞击地球后,地球形成浩瀚无边的火灾,在高温和食物锐减的情况下,恐龙走向了灭绝。还有学者经过研究认为:恐龙的灭绝是一个缓慢渐进的过程,可能是气候或海平面的变化引起的。但是本书认为,恐龙的灭绝是这两种因素叠加形成的恶果。

人类真正作为地球的主宰者,还不到1万年,这和恐龙主宰地球1.6亿年的历史相差甚远。人类和所有物种一样,也历经了漫长的演化。现在的人类,也称为智人。智人是灵长目亚科人族的分支,大约在500万年前与组成人科的大猩猩、黑猩猩分道扬镳。大约在15万年前,现代智人起源于非洲,后来纷纷扩散到世界。人类对于生存条件极为苛刻,需要肥沃的土地、充足的水源、繁茂的植物,由此也不能看出,在远古的非洲,生态环境应该还算不错,否则人类不会首先在那里出现。

从猿到人的演化中,直立行走是最为关键的一步,而这关键的一步,人类同样花费了数万年。人类迈入文明时代,火的使用、吃熟食、狩猎与种植则发挥着关键作用。当今地球人类接近60亿,成为地球上繁衍最快的物种之一。数量庞大的人口,日日夜夜、分分秒秒在向地球索取自然资源,这使得地球承担着巨大的生态压力,毕竟地球资源是有限的。按照现在的资源开采速度和强度,地球迟早会“弹尽粮绝”。

物种灭绝的速度触目惊心

读《地球生命的历程》,我不由想起了美国学者科尔伯特的著作《大灭绝时代》。科尔伯特通过考察已消亡和正在走向消亡的动物植物,对今天的地球正处于第六次物种大灭绝时代感到忧心。在沧桑的地球历史中,由于地质灾难和气候变化的原因,地球上的物种历经过五次大灭绝时代。每一次物种大灭绝,80%的哺乳动物都会灭绝,然后新的物种相继产生。

在地球生命演化的历程中,物种的消亡与新生,本属于正常的自然规律。可是自第一次工业革命以来,由于人类的活动范围迅速扩大,对自然的索取就会越来越多,无数的原始森林遭到肆意砍伐,水源地遭到破坏,使得地球正在遭遇第六次物种大灭绝。人类活动虽然基本上不可能让微生物、真菌、藻类和其他生活在海底与高空中等极端环境中的生物从地球上消失,但对树木、哺乳动物、鸟类和爬行动物等大型生物来说,生存前景不乐观。这些大型生物的生存,需要大面积栖息地中各种微环境之间的微妙平衡。如果大型动物的栖息地不复存在,很多物种则走向灭绝。

地球在过去的2亿年中,平均大约每100年有90种脊椎动物灭绝,平均每27年有一种高等植物灭绝。然而,因受人类的干扰,鸟类和哺乳类动物灭绝的速度提高了100至1000倍。近一百多年来,由于环境污染、人口急速增长、过度耗费资源等因素,动植物栖息地在快速丧失和碎片化,有110种哺乳动物、139种鸟类在地球上消失了。如昆士兰毛鼻袋熊于1900年灭绝,北美白狼于1911年灭绝,中国犀牛于1922年灭绝,巴厘虎于1937年灭绝,墨西哥灰熊于1964年灭绝,爪哇虎于1980年灭绝,加拿大黑足雪貂于1991年灭绝……至于我国长江流域里的白鳍豚,存亡依然成谜。

地球承载着生命与人类文明,从宇宙的视角来看,这颗星球依然璀璨、伟大。同时也应该看到,地球自诞生以来,目前承受的生态环境压力最为严重。人类想要能有更长远的未来,当务之急是维护好、保护好物种之间的多样性平衡,使整个自然界保持蓬勃生机。老实说,留给人类修复地球生态的时间已不多了。