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第九章 尋訪遠古生命的蛛絲螞跡 (2)
送交者: 一葉扁舟 2006年03月08日12:34:34 於 [史地人物] 發送悄悄話

  且讓我們沿着最初的"預報天氣看地下"的思路循跡而來,一睹湯懋蒼九十年代以來諸理論假說的萌生過程--

  建立氣候變化坐標系是以近幾十年氣象資料最為周全的時期為依據。研究十年、百年尺度青藏高原氣候狀況,發現一個明顯的特徵是氣候變化較之我國東部地區的超前性。例如1980年以來的新暖期和1955年以來10年尺度的溫度波動均從藏東南波密、林芝等站始現,向北向東傳播。我國東部變化滯後藏東南四年到六年時間。近600年來的三次冷期和三次暖期亦從青藏高原開始,百年尺度冷暖變化較之東部要提前10-60年。因之青藏高原就有了氣候變化啟動區之稱--也有人稱之為起搏器、稱之為預警區。追本溯源,湯懋蒼的目光瞄準了一個地方--雅魯藏布江大峽谷。他和他的學生馮松博士以及地質學家鍾大賚、生態學家李文華一起,尋找到雅魯藏布大峽谷是地球"熱點"的證據。對於岩石圈中地熱渦結構及移動規律的研究,可為此前靜態的"地溫法"提高為動態的"地氣圖法"奠定物理基礎;根據變化超前的時間年限,未來可望較為準確地預報各次冷暖期在我國東部的持續時間。

  穿過十年、百年,回望時間遠方,在更大尺度範圍里,依次檢索氣候變化與高原季風形成、季風形成與冰期、與高原隆升的關係,一條長長的因果鏈。一一檢索對應,湯懋蒼望眼欲穿地看到了上億年前到6500萬年前的白堊紀時代,許多人曾注意到的尋一遠古洪荒時代的風景:當青藏南部還是煙波浩淼碧連天的時候,當汪洋之外出浴的大陸還是一馬平川的時候,不見崇山峻岭,不見嚴寒雪冰,不存在因高原上升而起的強大季風,唯有行星西風和煦吹送,普天下幾乎一樣冷暖,氣候多麼宜人(尤宜爬行動物)。動物們皆向超大型體態發展:蝗蟲身長1米,蜻蜓翅長2米,龐然大物的恐龍拖着笨重的身體舉步維艱,比恐龍更長的,專以吞食恐龍為樂事的是巨蟒。人們在埃及曾發掘出距今6000萬年的巨蟒化石,斷定它的身長為30多米,並斷言在早先的恐龍時代,有更為長大的巨蟒。後來的世界不再平靜--隨着喜馬拉雅從海底升起,青藏高原上升到千米高度,淺薄季風與全球第一次大降溫一道發生在3700萬年前;此後的一次次造山運動,一次次冰期降臨,季風漸次強盛,世界越來越冷。240萬年時,高原整體上升到2000米臨界高度,深厚高原季風出現--

  所有這一切變化,最根本的原因來自地球深部的活動。那麼究竟是怎樣的一隻神秘的手把它攪動,讓地球表面時而變化,時而稍息,把地球改造得面目全非?

  依照湯懋蒼的逆向思維判斷,他的關注點不是在地下,而應該是在天上。果然,他的目光正在穿透藍天,投向渺遠的銀河。從國外學者對於銀河年和銀河旋臂磁場的研究中得到啟發,與激動人心的地磁倒轉事件相聯繫,湯懋蒼提出"宇地磁耦合與地球系統旋迴"假說。這一理論假說基於這樣一個思路:當地球磁極方向與現代相同(正極性)時,是地球的"高效運轉期":地球內部對流活動加劇,造山運動強烈,青藏高原隆起速率加大;當地球磁極與現代相反時,是地球的"低效運轉期":地球內部對流活動大為減弱,青藏高原構造抬升速率為零。而地球磁極的反覆無常,是因地球所在的太陽系圍繞銀河系中心旋轉過程中,有兩條磁極相反的銀河旋臂依次掃過地球,當銀、地磁極符號相同時,可引起地球內部強烈的垂直運動(造山運動),使地球的某些部分(如青藏高原)抬升,大氣熱機效率隨之提高,行星西風增強,高緯地區降溫,大冰期形成;反之則地球內部垂直強對流停息,反應在地球表面,即隆升的對立面:夷平時期,行星風系減弱,高緯地區增溫,大間冰期來臨。核對過地球磁場與銀河旋臂正磁性耦合的時間,30多億年來吻合過7次,恰恰都是大冰期。

  這一假說廣及天上地下人間,舉凡天文地理大氣物理地球動力機制盡皆囊括其中。地球內部運動難道受制於遙遠的銀河嗎?怎麼會不可能呢--湯懋蒼說,他以他的專業為例:正如大氣圈僅占地球總質量的百萬分之一,地球內外部的任何變化都會影響到大氣層那樣,地球和太陽系在銀河系乃至宇宙中何其渺小到微不足道,說銀河系的任何變化都足以影響到地球,怎麼會不可能呢?就大尺度範圍而言,全球變化應該是一系列的果;但微觀到地球自身而言,情況則有所不同--是可以討論因果關係的。

  根據這一假說,湯懋蒼繪製了銀、地磁耦合模型及與大冰期出現時間的對照表,與他的學生董文杰研究員合作建立了青藏高原高度演變的簡單數學模型,進行了青藏高原隆升和夷平過程的數值模型研究。

  這一假說雖然尚待驗證,但不失為一個思路,一種思想方法。尤其在地球動力學機制尚不明晰的討論中,這一假說何妨占有一席之地。

  當深厚高原季風始現於距今240萬年時,地球系統發生了為數眾多的革命性改變:全球性大變冷、北極冰蓋發育、非洲變干、人屬始現、黃土高原開始堆積,等等。為此,湯懋蒼和劉曉東合寫一文:《一個新的劃分第四紀的標誌--高原季風演變的地質環境後果》。此前國際第四紀地質大會將第四紀的起始確定為距今180萬年前,以此時的全球大降溫為劃界依據。對此中國學者提出了異議,從事青藏研究的科學家力主地質第四紀應從距今240萬年起算。

  ......

  湯懋蒼特別欣賞毛澤東的《望崑崙》一詞,自有大氣物理學家的領悟和情懷。"而今我謂崑崙,不要這高,不要這多雪,安得倚天抽寶劍,把汝裁為三截,一截贈美,一截遺歐,一截還東國。太平世界,環球同此涼熱。"

  政治家在詩中傳達的詩人理想姑且不論,從崑崙引申到青藏高原,湯懋蒼說,把它們裁為三截將如何?那正是4000萬年前的地球面貌:太平世界,環球同此涼熱。好固然很好,但也不免存在着一個矛盾--古生物的進化和繁衍主要發生在氣候環境相對惡劣的"高效運轉期",而氣候環境相對優越少變的太平世界,往往導致古生物的退化和絕滅。例如從22億年到10億年間,地球經歷了為時12億年之久的太平世界,卻並未導致生物的大進化或品種的大增加;倒是從9億年到6億年間,地球經歷了三次"高效運轉期"--大冰期,特別是前寒武紀最大一次冰期後,生物圈開始了第一次大進化,品種大增多,顯生宙由此而得名。整個顯生宙生物經歷了數次絕滅高潮,均在太平世界行將結束之際  ......

  按照湯懋蒼的理論,地球現在正處於高效運轉期中:地球內部活動劇烈,青藏高原急劇隆升,第四紀冰期還在持續。這位大氣物理學家預言,未來的1萬年、10萬年,全球氣溫還會繼續下降。不過那只是統計數字所顯示的,如果沒有劇烈突變,對於人類生活將不致產生太大的影響。近期對於中國本土有影響的,是未來30年的災變期:由於太陽黑子周期加長,中國和亞洲部分地區將出現以乾旱為主的壞天時。

  研究還在繼續。這個一生保持着活躍思維和創造精神的60多歲的人,每周還堅持登一次皋蘭山,以使體力不衰;下象棋常下盲棋,以保持良好記憶力。回首四十年,湯懋蒼豪邁依然,他說,回首今生,無愧無悔,若有來世,再干高原。

  宇地磁耦合假說尚待未來驗證,有關近期氣候變化倒可以拭目以待。儘管湯懋蒼的某些思路和假說被同事們調侃為深具玄機並充滿詩意。且讓我們就此返回到所關心的人類演化話題,看看青藏高原能夠為此提供哪些契機。雖然實際上這一話題在幾十年間的青藏研究中並未被列入日程。

  事實上,上千萬年至三百萬年的三趾馬時代正是人類進化的重要時期。換言之,凡有三趾馬化石群揭露的地層,有可能古人類遺蹟與之伴生共存--它們屬於同樣的森林-草原生境。何況高原邊緣地帶雲、貴一帶多有古猿化石發現;更何況世界各地的同類發現中唯獨缺乏800至500萬年間從猿到人演化的關鍵階段。只可惜中科院古脊椎動物與古人類研究所對於青藏考察的參與僅是階段性的。古人類學家黃慰文教授於九十年代初期曾到達拉薩,後來也曾到達黃河源區考察,同樣可惜的是,因對高原環境的嚴重不適,未能前往更多的地方。幾十年來關注青藏,只能做些對於來自青藏的石器的室內鑑定工作。黃慰文一直遺憾地認為,相對於其它學科來說,青藏高原史前研究仍處於欠發達狀態;已有的發現充其量不過是青藏高原巨大的史前遺物的九牛之一毛。他認為,正是由於這個緣故,任何來自這一地區史前人類活動的信息都是可貴的。

  黃慰文教授的室內工作就包括了廣泛搜集來自青藏高原的史前人類活動信息。在《青藏高原的史前人類活動》一文中,統計羅列了西藏、青海地區已發現的遺址70余處。令人遺憾的是,只有少量遺址,如西藏的卡若、曲貢,青海的拉乙亥等幾處,是經考古學家正式發掘。其餘無論新舊石器均為地表採集,缺乏明確的層位關係,對它們的一應結論都存疑。在長達半個世紀的綜合考察中,多學科均已建立各自框架並在理論繼續完善的情況下,只有史前人類面目不清,人類演化史脫落的鏈環有待好生尋找並續接起來。

  說西藏西部、北部乃至無人區石器遍布,也許並不算得太誇張。不僅自然科學家,就連略備學識的那曲地區幹部和旅行者,都可以順手撿回一些。至於西方科學家,這種意識更強。1992年,著名的美國動物學家夏勒博士在藏北考察野生動物,就撿回了一袋石器交給西藏文管會。夏勒博士大學時代讀的是(體質)人類學專業,是人類學學士。富有人類學野外工作經驗的夏勒博士,放眼藏北草原,在古湖泊古河流之畔,在適合棲息的背風向陽的階地,總是低下頭來尋找--一找一個準。

  1989年,中德聯合考察青海黃河源。帶隊的生物學家弗連澤爾教授在瑪多縣的星星湖畔採集到幾件石器,這是已知黃河源區最早的人類活動證據,因之他格外重視這一發現,向合作單位中科院成都山地所提出請求,務請選派中國權威石器專家參與。就這樣,黃慰文教授第一次參加了有關石器的野外考察,雖然結果不那麼令人滿意:未找到明確的層位關係,年代仍不能確定。

  在尋訪古人類文化遺址方面,西藏自治區做了有意義的工作。1977年,西藏自治區文物管理委員會與四川大學歷史系聯合發掘了昌都卡若新石器時代距今5000年的聚落遺址;其後又陸續發現了拉薩曲貢和山南昌果兩處新石器時代遺址。西藏文管會於1985-1993為時9年的全區範圍的文物普查工作,在雅魯藏布江上游地區發現了近三十處細石器地點,在吉隆縣城以南以北的哈東淌和卻得淌兩地,發現兩處舊石器遺址。這是1991年。

  應邀參加西藏文物普查工作的石器專家李永憲,是四川大學歷史系年青的副教授。滿懷發現的渴望,他走向吉隆盆地。1964年青藏隊劉東生在此發現新第三紀沉積物、1975年青藏隊又在此發掘了三趾馬動物化石群,使吉隆名滿學術界。李永憲以往所見有關西藏5處舊石器遺址的報道,均在海拔4500米以上地區,從理論上推測,他想藏北高原氣候何其惡劣,冰期後只能在氣候適宜期和暖季里遊獵游牧者才可到達,尋找古人類遺物應該到海拔低一些的地方吧。在吉隆,李永憲如願以償--是踏破鐵鞋之後的遂願。不經意尋找它的人往往不期而遇,而業內人士的刻意卻常常欲速不達。在經歷了許多個這樣的歷盡艱險的無功而返之後,1991年6月的一天下午,在海拔4000米以上的山嶺間已跋涉了七個小時、並在冰冷徹骨的河水裡淌過八次的李永憲,返回途中已是疲憊不堪。抑制不住內心尋找與發現的渴望--這一渴望是如此的單純而強烈,為此他寧願再苦一些,再累一些;為此他謝絕了接車,讓同伴們先回。迎着撲面而來的狂烈風沙,獨自一人吃力地登上一片寬展的河流階地,眼前是一片寸草不生的黑灰色礫石灘。對於地貌的細細察看結果,具有文化背景的直覺告訴他:這片階地曾是遠古先民們生活過的湖濱平原,一定會有所發現!

  狂風呼嘯着,風沙扑打着,天地間一派渾黃--這就是重要發現時刻的非凡背景。那個如醉如痴的人在他的充滿希望的荒野上沿"之"字形路線挪動着,幾個往返之後,突然間他撲倒在地,緊緊抓住了一塊石頭。握住這塊無價之寶,這個人佇立風中足足愣神了一分鐘,激動與狂喜使人片刻呆傻。

  這就是吉隆哈東淌舊石器點的發現過程。第二天全隊出動,擴大戰果。這一地點共採集屬於中石器時代的重石器標本80多件。依打打制方法的技術系統判斷,大約為3萬年左右--較之其它地方發現的舊石器,吉隆盆地的年代似更早一些。

  迄今為止,李永憲這批文物普查工作者仍為青藏古人類遺存發現的唯一的考古專業群體。不無遺憾的是,即使哈東淌地點也是地表採集,這位當時在西藏唯一具備考古發掘帶隊資格的專家,多麼希望能夠親手從地層中發掘一處古文化遺址,這一願望迄今未遂。

  倒是冰川學家、地質地理學家崔之久教授不期然中獲得了這一機緣。那是在1993年,崔之久在"八五"攀登計劃青藏項目中擔任"天然剖面"子課題主持人,率領他的部下和學生們在崑崙山埡口一帶考察。青藏公路穿過埡口向南不遠處的59道班近旁,地名小南川,海拔4040米,公路西側有厚達9米的黃土坡積。道班工人維護路面從這裡取土。崔之久他們就此發現了黃土中的灰燼層。意外收穫有意外之喜,天然剖面小組駐紮下來,做起了考古學家的工作:大型槽探。在2-4米深的黃土堆積之下,掩埋着兩層碳屑和兩層灰燼層,碳十四測定大約為3500年左右的新石器古人類的用火痕跡;同時發掘出石化了的牛的牙齒和狗的肱骨。這一遺址中包含着眾多的信息,明證着此地當時全新世大暖期末端的生態環境:未燃盡的炭屑粒直徑為3厘米,看來當地生長着直徑至少5厘米以上的矮喬木或灌木;孢粉分析也證明當時有松、樺、雲杉、楊柳、榿木和鵝耳櫟,估計闊葉森林就在不遠的幾公里處。灰燼層同層位地層草本孢粉帶則提示彼時彼地較濕潤而溫和的最佳環境:甚至出現了禾草草原,適宜放牧。而在這一地層的上下孢粉帶的不同成分則說明了此前此後或為乾旱或為寒冷荒漠景觀,不適宜人類生存--當新冰期到來,崑崙山披上銀裝,游牧遊獵的古人只得下山,回到中原的殷商--今人已知3000年以來進入新的小冰期,崑崙山一帶人跡杳無。只是在最近的這些年中,崑崙山埡口一帶公路沿線的西大灘、小南川才陸續開設了旅館餐館之類服務行業。

  小南川灰燼層槽探發掘之後,戰場繼續延伸,又在不遠處的野牛溝口,崑崙河畔,發現了大堆的石製品和一塊陶片,其中僅有5塊為石器,其餘均為被遺棄的碎片。崔之久打量過當地地貌,判斷此處並非人類聚居地,而僅僅是石器製作場所,因為從格爾木到崑崙河沿線百餘公里均為不適合做石器的又軟又脆的岩石,只有此地出產堅硬的硅質岩。所以古人就找到了這裡,集中製作一批石器帶回去,不小心遺漏了幾塊,讓兩萬年後的崔之久沿着先民的蹤跡尋訪至此,把它帶回了北京--兩萬年只是崔之久不太肯定的推測:石器仍是撿自地表,只是階地地層以熱釋光測年為3.1萬年;更何況還有雖然極粗陋的繩紋陶片。

  從崑崙山埡口沿青藏公路向南,在納赤台1.4萬年的階地黃土層中,又有炭屑顆粒被發現。這一系列信息似乎表明了此時氣候開始轉暖,加之海拔僅有3500米,應是末次盛冰期後人類活動較早進入的地區之一。

  是年已滿60歲的崔之久教授,拖着當年登山考察中因凍殘了腳趾的不靈便的腿腳,艱難地行進在崑崙山中,五上崑崙山埡口。如今的崑崙山,冰川之下只有裸露着的灰黃色山脊,山下坡地散布着稀稀拉拉的荒草,牛羊不見,牧人不見。聯想起崑崙山考察中的一系列考古發現,崔之久心裡盤算着,僅僅幾千年前,這一地區還有着發育良好的垂直植被帶帶譜;以青藏高原北部上升量為千年5米計,幾千年也不過僅上升了十幾米,兩萬年不過百十米,這一高度尚不足以對區域植被、對人類活動產生明顯影響,可見變化來自宏觀大尺度的氣候變化,以及區域性氣候條件的快速變化。

  來自崑崙山的人類活動信息是珍貴的。看似一個偶然發現,實則傳達了崔之久這位自然科學家的人文情懷。站在崑崙山埡口,歷史的風清冽地撲面。回望渺不可見的以往,一次次冰期的嚴寒酷劣將猿類一步步催化為人,而間冰期的溫暖,則滋養了人口和文化的發展。1萬年來氣候變暖時期,至少都是中國大地的好時候,溫暖期有意無意地對應着社會的穩定和生產的發展。例如殷商時代,例如空前開放的唐代,等等。在對人類歷史進程的影響方面,環境究竟起着怎樣的作用,是一個值得研討的問題。

  從崔之久發掘石器時代遺址,引出了一系列有意味的話題,其一是,為時幾十年的多學科綜合考察,各學科的密切交流,訓練出一大批像崔之久這樣的通才--將多種學科熔於一爐,相得益彰;走出狹窄的專業,面向博大精深的自然界。事實上專業本是人為劃分,尤其是建國以來照搬蘇聯教育模式,分科過細,在思想方法上造成局限。青藏隊組隊起初,尚可分這個專家那個專家,例如植物方面,從事植被的、區系劃分的、森林生態的乃至森林蓄積量的......過細分工,各自為戰,只是到了考察後期,老青藏們才差不多個個通才,成為綜合性強的生態學家,地球科學家;尤其這項事業的領導者們,一方面,他們仍然是精通本專業的行家,更重要的另一方面是,他們早已超越了單一專業,以跨學科的優勢,具備了綜合與多向思維,才能夠引導青藏研究步步登高。

  另一話題是,按照那一傳統教育模式,文理隔膜,人文社科界也存在着類似弊端:人文研究與自然科學相脫離。自然科學家研究環境變化,針對的是純自然,不太涉及人類;而考古學家則只考慮人類歷程,不太懂也不涉及自然和環境。這並非研究方法問題,歸根結底,的確是一個思想方法問題。一個新近的例子似乎可以說明這個問題。北京大學為百年校慶大興土木,建樓房挖地基時在地下5米深處出土一口封蓋的完好的井。此事讓考古學家百思不得其解,是什麼時候、因為什麼把井埋在地下?諮詢了崔之久,問題迎刃而解:自元代以來近千年間華北平原下沉了10米,這口明代的井豈不正好在地下5米深處。

  自然科學和人文科學的深入日益向着國際化發展,國際化的研究日益要求各學科在高層面上的融會貫通。ICDP國際全球變化研究規劃中特別強調,必須把自然、人文、經濟諸領域綜合起來研究。老青藏隊員們先行了一步,從多年前就開始密切關注高原環境變遷對於人類活動的影響。老青藏章銘陶,從最初的地下水專業起步,從事過青藏高原的地熱調查,進行過生產應用規劃工作,退休後與瑞典人合作,準備搞3000年來的氣候變化,並想從冰雪中找出人類活動尤其是工業革命300年間是否在青藏高原留下痕跡。崔之久教授擬定中的課題則是《中國北方歷史時期人地關係》;蘭州大學李吉均院士的學生潘保田負責的課題為《河西地區環境演變與人地關係研究》;黃慰文在1998年考古學年會上的發言題目就是《新生代環境與中國西南地區考古》。劉東生院士則參與指導了中國藏學研究中心的"青藏高原環境與發展"課題,勉勵社會科學家們,主動靠攏自然科學,關注自然科學研究成果,走自然與社會相結合的研究之路。

  社會科學工作者應當具備相當的自然科學知識,自然科學工作者應當具備人文情懷。我們已經看到,在自然與人文的結合方面,自然科學家走在了前面。

  從已發現的新、舊石器時代遺蹟看來,現在大都已是無人居住的荒涼之地。而在幾千年、幾萬年前,這些地方顯然適於人類生存。這一現象對於說明當地幾萬年來的氣候環境變遷具有意義,但對於我們的人類演化話題則顯得距離遙遠。這一條人類發生發展的源流呵,究竟怎樣在青藏高原上行進;或者說,青藏高原的隆起,對於人類演化及其進程有着怎樣的關聯,將由誰來給出答案呢?

  20世紀二、三十年代,曾有美國生物學家奧斯朋、美國地質學家葛利浦等,相繼提出了人類起源"亞洲說"。其中葛利浦先生已經注意到青藏高原。中國古人類學界權威學者賈蘭坡先生認為:"我相信在亞洲南部,即巴基斯坦以東和中國的廣大西南部,如雲貴高原地區會找到人類的根,當然也不要忘記西藏地區。因為當上新世的猿類演變為人的時候,那裡原屬潮濕的亞熱帶氣候,還是一片蔥鬱的土地,年平均氣溫達10℃左右,適合各種生物生長"。

  西藏地區沒有被忘記。劉東生院士主張在今後的青藏研究中,加入有關人類起源問題的考察研究,他認為這是一項非常有意味的工作。

  --尋訪遠古生命的蛛絲螞跡,恢復一條古往今來的青藏高原生命史之鏈,這一使命這一事業多麼誘人;它儘管剛剛開始,還沒有取得如同其它兄弟學科所取得的令人眩目的成就,但它潛力巨大。從這裡我們可以看到,青藏高原的考察研究具有着怎樣的張力和魅力。

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