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第九章 寻访远古生命的蛛丝蚂迹 (2)
送交者: 一叶扁舟 2006年03月08日12:34:34 于 [史地人物] 发送悄悄话

  且让我们沿着最初的"预报天气看地下"的思路循迹而来,一睹汤懋苍九十年代以来诸理论假说的萌生过程--

  建立气候变化坐标系是以近几十年气象资料最为周全的时期为依据。研究十年、百年尺度青藏高原气候状况,发现一个明显的特征是气候变化较之我国东部地区的超前性。例如1980年以来的新暖期和1955年以来10年尺度的温度波动均从藏东南波密、林芝等站始现,向北向东传播。我国东部变化滞后藏东南四年到六年时间。近600年来的三次冷期和三次暖期亦从青藏高原开始,百年尺度冷暖变化较之东部要提前10-60年。因之青藏高原就有了气候变化启动区之称--也有人称之为起搏器、称之为预警区。追本溯源,汤懋苍的目光瞄准了一个地方--雅鲁藏布江大峡谷。他和他的学生冯松博士以及地质学家钟大赉、生态学家李文华一起,寻找到雅鲁藏布大峡谷是地球"热点"的证据。对于岩石圈中地热涡结构及移动规律的研究,可为此前静态的"地温法"提高为动态的"地气图法"奠定物理基础;根据变化超前的时间年限,未来可望较为准确地预报各次冷暖期在我国东部的持续时间。

  穿过十年、百年,回望时间远方,在更大尺度范围里,依次检索气候变化与高原季风形成、季风形成与冰期、与高原隆升的关系,一条长长的因果链。一一检索对应,汤懋苍望眼欲穿地看到了上亿年前到6500万年前的白垩纪时代,许多人曾注意到的寻一远古洪荒时代的风景:当青藏南部还是烟波浩淼碧连天的时候,当汪洋之外出浴的大陆还是一马平川的时候,不见崇山峻岭,不见严寒雪冰,不存在因高原上升而起的强大季风,唯有行星西风和煦吹送,普天下几乎一样冷暖,气候多么宜人(尤宜爬行动物)。动物们皆向超大型体态发展:蝗虫身长1米,蜻蜓翅长2米,庞然大物的恐龙拖着笨重的身体举步维艰,比恐龙更长的,专以吞食恐龙为乐事的是巨蟒。人们在埃及曾发掘出距今6000万年的巨蟒化石,断定它的身长为30多米,并断言在早先的恐龙时代,有更为长大的巨蟒。后来的世界不再平静--随着喜马拉雅从海底升起,青藏高原上升到千米高度,浅薄季风与全球第一次大降温一道发生在3700万年前;此后的一次次造山运动,一次次冰期降临,季风渐次强盛,世界越来越冷。240万年时,高原整体上升到2000米临界高度,深厚高原季风出现--

  所有这一切变化,最根本的原因来自地球深部的活动。那么究竟是怎样的一只神秘的手把它搅动,让地球表面时而变化,时而稍息,把地球改造得面目全非?

  依照汤懋苍的逆向思维判断,他的关注点不是在地下,而应该是在天上。果然,他的目光正在穿透蓝天,投向渺远的银河。从国外学者对于银河年和银河旋臂磁场的研究中得到启发,与激动人心的地磁倒转事件相联系,汤懋苍提出"宇地磁耦合与地球系统旋回"假说。这一理论假说基于这样一个思路:当地球磁极方向与现代相同(正极性)时,是地球的"高效运转期":地球内部对流活动加剧,造山运动强烈,青藏高原隆起速率加大;当地球磁极与现代相反时,是地球的"低效运转期":地球内部对流活动大为减弱,青藏高原构造抬升速率为零。而地球磁极的反复无常,是因地球所在的太阳系围绕银河系中心旋转过程中,有两条磁极相反的银河旋臂依次扫过地球,当银、地磁极符号相同时,可引起地球内部强烈的垂直运动(造山运动),使地球的某些部分(如青藏高原)抬升,大气热机效率随之提高,行星西风增强,高纬地区降温,大冰期形成;反之则地球内部垂直强对流停息,反应在地球表面,即隆升的对立面:夷平时期,行星风系减弱,高纬地区增温,大间冰期来临。核对过地球磁场与银河旋臂正磁性耦合的时间,30多亿年来吻合过7次,恰恰都是大冰期。

  这一假说广及天上地下人间,举凡天文地理大气物理地球动力机制尽皆囊括其中。地球内部运动难道受制于遥远的银河吗?怎么会不可能呢--汤懋苍说,他以他的专业为例:正如大气圈仅占地球总质量的百万分之一,地球内外部的任何变化都会影响到大气层那样,地球和太阳系在银河系乃至宇宙中何其渺小到微不足道,说银河系的任何变化都足以影响到地球,怎么会不可能呢?就大尺度范围而言,全球变化应该是一系列的果;但微观到地球自身而言,情况则有所不同--是可以讨论因果关系的。

  根据这一假说,汤懋苍绘制了银、地磁耦合模型及与大冰期出现时间的对照表,与他的学生董文杰研究员合作建立了青藏高原高度演变的简单数学模型,进行了青藏高原隆升和夷平过程的数值模型研究。

  这一假说虽然尚待验证,但不失为一个思路,一种思想方法。尤其在地球动力学机制尚不明晰的讨论中,这一假说何妨占有一席之地。

  当深厚高原季风始现于距今240万年时,地球系统发生了为数众多的革命性改变:全球性大变冷、北极冰盖发育、非洲变干、人属始现、黄土高原开始堆积,等等。为此,汤懋苍和刘晓东合写一文:《一个新的划分第四纪的标志--高原季风演变的地质环境后果》。此前国际第四纪地质大会将第四纪的起始确定为距今180万年前,以此时的全球大降温为划界依据。对此中国学者提出了异议,从事青藏研究的科学家力主地质第四纪应从距今240万年起算。

  ......

  汤懋苍特别欣赏毛泽东的《望昆仑》一词,自有大气物理学家的领悟和情怀。"而今我谓昆仑,不要这高,不要这多雪,安得倚天抽宝剑,把汝裁为三截,一截赠美,一截遗欧,一截还东国。太平世界,环球同此凉热。"

  政治家在诗中传达的诗人理想姑且不论,从昆仑引申到青藏高原,汤懋苍说,把它们裁为三截将如何?那正是4000万年前的地球面貌:太平世界,环球同此凉热。好固然很好,但也不免存在着一个矛盾--古生物的进化和繁衍主要发生在气候环境相对恶劣的"高效运转期",而气候环境相对优越少变的太平世界,往往导致古生物的退化和绝灭。例如从22亿年到10亿年间,地球经历了为时12亿年之久的太平世界,却并未导致生物的大进化或品种的大增加;倒是从9亿年到6亿年间,地球经历了三次"高效运转期"--大冰期,特别是前寒武纪最大一次冰期后,生物圈开始了第一次大进化,品种大增多,显生宙由此而得名。整个显生宙生物经历了数次绝灭高潮,均在太平世界行将结束之际  ......

  按照汤懋苍的理论,地球现在正处于高效运转期中:地球内部活动剧烈,青藏高原急剧隆升,第四纪冰期还在持续。这位大气物理学家预言,未来的1万年、10万年,全球气温还会继续下降。不过那只是统计数字所显示的,如果没有剧烈突变,对于人类生活将不致产生太大的影响。近期对于中国本土有影响的,是未来30年的灾变期:由于太阳黑子周期加长,中国和亚洲部分地区将出现以干旱为主的坏天时。

  研究还在继续。这个一生保持着活跃思维和创造精神的60多岁的人,每周还坚持登一次皋兰山,以使体力不衰;下象棋常下盲棋,以保持良好记忆力。回首四十年,汤懋苍豪迈依然,他说,回首今生,无愧无悔,若有来世,再干高原。

  宇地磁耦合假说尚待未来验证,有关近期气候变化倒可以拭目以待。尽管汤懋苍的某些思路和假说被同事们调侃为深具玄机并充满诗意。且让我们就此返回到所关心的人类演化话题,看看青藏高原能够为此提供哪些契机。虽然实际上这一话题在几十年间的青藏研究中并未被列入日程。

  事实上,上千万年至三百万年的三趾马时代正是人类进化的重要时期。换言之,凡有三趾马化石群揭露的地层,有可能古人类遗迹与之伴生共存--它们属于同样的森林-草原生境。何况高原边缘地带云、贵一带多有古猿化石发现;更何况世界各地的同类发现中唯独缺乏800至500万年间从猿到人演化的关键阶段。只可惜中科院古脊椎动物与古人类研究所对于青藏考察的参与仅是阶段性的。古人类学家黄慰文教授于九十年代初期曾到达拉萨,后来也曾到达黄河源区考察,同样可惜的是,因对高原环境的严重不适,未能前往更多的地方。几十年来关注青藏,只能做些对于来自青藏的石器的室内鉴定工作。黄慰文一直遗憾地认为,相对于其它学科来说,青藏高原史前研究仍处于欠发达状态;已有的发现充其量不过是青藏高原巨大的史前遗物的九牛之一毛。他认为,正是由于这个缘故,任何来自这一地区史前人类活动的信息都是可贵的。

  黄慰文教授的室内工作就包括了广泛搜集来自青藏高原的史前人类活动信息。在《青藏高原的史前人类活动》一文中,统计罗列了西藏、青海地区已发现的遗址70余处。令人遗憾的是,只有少量遗址,如西藏的卡若、曲贡,青海的拉乙亥等几处,是经考古学家正式发掘。其余无论新旧石器均为地表采集,缺乏明确的层位关系,对它们的一应结论都存疑。在长达半个世纪的综合考察中,多学科均已建立各自框架并在理论继续完善的情况下,只有史前人类面目不清,人类演化史脱落的链环有待好生寻找并续接起来。

  说西藏西部、北部乃至无人区石器遍布,也许并不算得太夸张。不仅自然科学家,就连略备学识的那曲地区干部和旅行者,都可以顺手捡回一些。至于西方科学家,这种意识更强。1992年,著名的美国动物学家夏勒博士在藏北考察野生动物,就捡回了一袋石器交给西藏文管会。夏勒博士大学时代读的是(体质)人类学专业,是人类学学士。富有人类学野外工作经验的夏勒博士,放眼藏北草原,在古湖泊古河流之畔,在适合栖息的背风向阳的阶地,总是低下头来寻找--一找一个准。

  1989年,中德联合考察青海黄河源。带队的生物学家弗连泽尔教授在玛多县的星星湖畔采集到几件石器,这是已知黄河源区最早的人类活动证据,因之他格外重视这一发现,向合作单位中科院成都山地所提出请求,务请选派中国权威石器专家参与。就这样,黄慰文教授第一次参加了有关石器的野外考察,虽然结果不那么令人满意:未找到明确的层位关系,年代仍不能确定。

  在寻访古人类文化遗址方面,西藏自治区做了有意义的工作。1977年,西藏自治区文物管理委员会与四川大学历史系联合发掘了昌都卡若新石器时代距今5000年的聚落遗址;其后又陆续发现了拉萨曲贡和山南昌果两处新石器时代遗址。西藏文管会于1985-1993为时9年的全区范围的文物普查工作,在雅鲁藏布江上游地区发现了近三十处细石器地点,在吉隆县城以南以北的哈东淌和却得淌两地,发现两处旧石器遗址。这是1991年。

  应邀参加西藏文物普查工作的石器专家李永宪,是四川大学历史系年青的副教授。满怀发现的渴望,他走向吉隆盆地。1964年青藏队刘东生在此发现新第三纪沉积物、1975年青藏队又在此发掘了三趾马动物化石群,使吉隆名满学术界。李永宪以往所见有关西藏5处旧石器遗址的报道,均在海拔4500米以上地区,从理论上推测,他想藏北高原气候何其恶劣,冰期后只能在气候适宜期和暖季里游猎游牧者才可到达,寻找古人类遗物应该到海拔低一些的地方吧。在吉隆,李永宪如愿以偿--是踏破铁鞋之后的遂愿。不经意寻找它的人往往不期而遇,而业内人士的刻意却常常欲速不达。在经历了许多个这样的历尽艰险的无功而返之后,1991年6月的一天下午,在海拔4000米以上的山岭间已跋涉了七个小时、并在冰冷彻骨的河水里淌过八次的李永宪,返回途中已是疲惫不堪。抑制不住内心寻找与发现的渴望--这一渴望是如此的单纯而强烈,为此他宁愿再苦一些,再累一些;为此他谢绝了接车,让同伴们先回。迎着扑面而来的狂烈风沙,独自一人吃力地登上一片宽展的河流阶地,眼前是一片寸草不生的黑灰色砾石滩。对于地貌的细细察看结果,具有文化背景的直觉告诉他:这片阶地曾是远古先民们生活过的湖滨平原,一定会有所发现!

  狂风呼啸着,风沙扑打着,天地间一派浑黄--这就是重要发现时刻的非凡背景。那个如醉如痴的人在他的充满希望的荒野上沿"之"字形路线挪动着,几个往返之后,突然间他扑倒在地,紧紧抓住了一块石头。握住这块无价之宝,这个人伫立风中足足愣神了一分钟,激动与狂喜使人片刻呆傻。

  这就是吉隆哈东淌旧石器点的发现过程。第二天全队出动,扩大战果。这一地点共采集属于中石器时代的重石器标本80多件。依打打制方法的技术系统判断,大约为3万年左右--较之其它地方发现的旧石器,吉隆盆地的年代似更早一些。

  迄今为止,李永宪这批文物普查工作者仍为青藏古人类遗存发现的唯一的考古专业群体。不无遗憾的是,即使哈东淌地点也是地表采集,这位当时在西藏唯一具备考古发掘带队资格的专家,多么希望能够亲手从地层中发掘一处古文化遗址,这一愿望迄今未遂。

  倒是冰川学家、地质地理学家崔之久教授不期然中获得了这一机缘。那是在1993年,崔之久在"八五"攀登计划青藏项目中担任"天然剖面"子课题主持人,率领他的部下和学生们在昆仑山垭口一带考察。青藏公路穿过垭口向南不远处的59道班近旁,地名小南川,海拔4040米,公路西侧有厚达9米的黄土坡积。道班工人维护路面从这里取土。崔之久他们就此发现了黄土中的灰烬层。意外收获有意外之喜,天然剖面小组驻扎下来,做起了考古学家的工作:大型槽探。在2-4米深的黄土堆积之下,掩埋着两层碳屑和两层灰烬层,碳十四测定大约为3500年左右的新石器古人类的用火痕迹;同时发掘出石化了的牛的牙齿和狗的肱骨。这一遗址中包含着众多的信息,明证着此地当时全新世大暖期末端的生态环境:未燃尽的炭屑粒直径为3厘米,看来当地生长着直径至少5厘米以上的矮乔木或灌木;孢粉分析也证明当时有松、桦、云杉、杨柳、桤木和鹅耳栎,估计阔叶森林就在不远的几公里处。灰烬层同层位地层草本孢粉带则提示彼时彼地较湿润而温和的最佳环境:甚至出现了禾草草原,适宜放牧。而在这一地层的上下孢粉带的不同成分则说明了此前此后或为干旱或为寒冷荒漠景观,不适宜人类生存--当新冰期到来,昆仑山披上银装,游牧游猎的古人只得下山,回到中原的殷商--今人已知3000年以来进入新的小冰期,昆仑山一带人迹杳无。只是在最近的这些年中,昆仑山垭口一带公路沿线的西大滩、小南川才陆续开设了旅馆餐馆之类服务行业。

  小南川灰烬层槽探发掘之后,战场继续延伸,又在不远处的野牛沟口,昆仑河畔,发现了大堆的石制品和一块陶片,其中仅有5块为石器,其余均为被遗弃的碎片。崔之久打量过当地地貌,判断此处并非人类聚居地,而仅仅是石器制作场所,因为从格尔木到昆仑河沿线百余公里均为不适合做石器的又软又脆的岩石,只有此地出产坚硬的硅质岩。所以古人就找到了这里,集中制作一批石器带回去,不小心遗漏了几块,让两万年后的崔之久沿着先民的踪迹寻访至此,把它带回了北京--两万年只是崔之久不太肯定的推测:石器仍是捡自地表,只是阶地地层以热释光测年为3.1万年;更何况还有虽然极粗陋的绳纹陶片。

  从昆仑山垭口沿青藏公路向南,在纳赤台1.4万年的阶地黄土层中,又有炭屑颗粒被发现。这一系列信息似乎表明了此时气候开始转暖,加之海拔仅有3500米,应是末次盛冰期后人类活动较早进入的地区之一。

  是年已满60岁的崔之久教授,拖着当年登山考察中因冻残了脚趾的不灵便的腿脚,艰难地行进在昆仑山中,五上昆仑山垭口。如今的昆仑山,冰川之下只有裸露着的灰黄色山脊,山下坡地散布着稀稀拉拉的荒草,牛羊不见,牧人不见。联想起昆仑山考察中的一系列考古发现,崔之久心里盘算着,仅仅几千年前,这一地区还有着发育良好的垂直植被带带谱;以青藏高原北部上升量为千年5米计,几千年也不过仅上升了十几米,两万年不过百十米,这一高度尚不足以对区域植被、对人类活动产生明显影响,可见变化来自宏观大尺度的气候变化,以及区域性气候条件的快速变化。

  来自昆仑山的人类活动信息是珍贵的。看似一个偶然发现,实则传达了崔之久这位自然科学家的人文情怀。站在昆仑山垭口,历史的风清冽地扑面。回望渺不可见的以往,一次次冰期的严寒酷劣将猿类一步步催化为人,而间冰期的温暖,则滋养了人口和文化的发展。1万年来气候变暖时期,至少都是中国大地的好时候,温暖期有意无意地对应着社会的稳定和生产的发展。例如殷商时代,例如空前开放的唐代,等等。在对人类历史进程的影响方面,环境究竟起着怎样的作用,是一个值得研讨的问题。

  从崔之久发掘石器时代遗址,引出了一系列有意味的话题,其一是,为时几十年的多学科综合考察,各学科的密切交流,训练出一大批像崔之久这样的通才--将多种学科熔于一炉,相得益彰;走出狭窄的专业,面向博大精深的自然界。事实上专业本是人为划分,尤其是建国以来照搬苏联教育模式,分科过细,在思想方法上造成局限。青藏队组队起初,尚可分这个专家那个专家,例如植物方面,从事植被的、区系划分的、森林生态的乃至森林蓄积量的......过细分工,各自为战,只是到了考察后期,老青藏们才差不多个个通才,成为综合性强的生态学家,地球科学家;尤其这项事业的领导者们,一方面,他们仍然是精通本专业的行家,更重要的另一方面是,他们早已超越了单一专业,以跨学科的优势,具备了综合与多向思维,才能够引导青藏研究步步登高。

  另一话题是,按照那一传统教育模式,文理隔膜,人文社科界也存在着类似弊端:人文研究与自然科学相脱离。自然科学家研究环境变化,针对的是纯自然,不太涉及人类;而考古学家则只考虑人类历程,不太懂也不涉及自然和环境。这并非研究方法问题,归根结底,的确是一个思想方法问题。一个新近的例子似乎可以说明这个问题。北京大学为百年校庆大兴土木,建楼房挖地基时在地下5米深处出土一口封盖的完好的井。此事让考古学家百思不得其解,是什么时候、因为什么把井埋在地下?咨询了崔之久,问题迎刃而解:自元代以来近千年间华北平原下沉了10米,这口明代的井岂不正好在地下5米深处。

  自然科学和人文科学的深入日益向着国际化发展,国际化的研究日益要求各学科在高层面上的融会贯通。ICDP国际全球变化研究规划中特别强调,必须把自然、人文、经济诸领域综合起来研究。老青藏队员们先行了一步,从多年前就开始密切关注高原环境变迁对于人类活动的影响。老青藏章铭陶,从最初的地下水专业起步,从事过青藏高原的地热调查,进行过生产应用规划工作,退休后与瑞典人合作,准备搞3000年来的气候变化,并想从冰雪中找出人类活动尤其是工业革命300年间是否在青藏高原留下痕迹。崔之久教授拟定中的课题则是《中国北方历史时期人地关系》;兰州大学李吉均院士的学生潘保田负责的课题为《河西地区环境演变与人地关系研究》;黄慰文在1998年考古学年会上的发言题目就是《新生代环境与中国西南地区考古》。刘东生院士则参与指导了中国藏学研究中心的"青藏高原环境与发展"课题,勉励社会科学家们,主动靠拢自然科学,关注自然科学研究成果,走自然与社会相结合的研究之路。

  社会科学工作者应当具备相当的自然科学知识,自然科学工作者应当具备人文情怀。我们已经看到,在自然与人文的结合方面,自然科学家走在了前面。

  从已发现的新、旧石器时代遗迹看来,现在大都已是无人居住的荒凉之地。而在几千年、几万年前,这些地方显然适于人类生存。这一现象对于说明当地几万年来的气候环境变迁具有意义,但对于我们的人类演化话题则显得距离遥远。这一条人类发生发展的源流呵,究竟怎样在青藏高原上行进;或者说,青藏高原的隆起,对于人类演化及其进程有着怎样的关联,将由谁来给出答案呢?

  20世纪二、三十年代,曾有美国生物学家奥斯朋、美国地质学家葛利浦等,相继提出了人类起源"亚洲说"。其中葛利浦先生已经注意到青藏高原。中国古人类学界权威学者贾兰坡先生认为:"我相信在亚洲南部,即巴基斯坦以东和中国的广大西南部,如云贵高原地区会找到人类的根,当然也不要忘记西藏地区。因为当上新世的猿类演变为人的时候,那里原属潮湿的亚热带气候,还是一片葱郁的土地,年平均气温达10℃左右,适合各种生物生长"。

  西藏地区没有被忘记。刘东生院士主张在今后的青藏研究中,加入有关人类起源问题的考察研究,他认为这是一项非常有意味的工作。

  --寻访远古生命的蛛丝蚂迹,恢复一条古往今来的青藏高原生命史之链,这一使命这一事业多么诱人;它尽管刚刚开始,还没有取得如同其它兄弟学科所取得的令人眩目的成就,但它潜力巨大。从这里我们可以看到,青藏高原的考察研究具有着怎样的张力和魅力。

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