(八) 地球的昨天、今天和明天(上)

记得小的时候迷恋上了天文学，一天到晚沉迷于星空、星系、超新星爆发、中子星、黑洞、宇宙大爆炸等等之中。。。最后终于想明白了：地球只不过是茫茫宇宙中的一粒小小尘沙，芸芸众生，大千世界，仅仅是永恒时间长河中的一朵小小浪花而已。于是时常呆呆地发白日梦，为人类的未来而忧心忡忡：如果哪天太阳的燃料消耗殆尽，膨胀起来的太阳将会吞噬我们的地球，那个时候人类将如何是好呢？

慢慢长大，少儿的迷茫渐渐淡漠，知道太阳正值青春鼎盛，漫长的50亿年时光，以今天人类科技发展的速度，足够人类找到出路了，杞人忧天，大可不必。另外，那个时代的教育充斥了人定胜天的豪言壮语，以改造自然为荣，很为人类的科技进步而欢欣鼓舞。

时光轮转，岁月如梭，今天的人们已经明白，人类的百万年进化史，近万年的农业种植史，两百年的工业革命，已经给地球的生态环境造成了不可逆转的破坏。科技进步实在是一柄伤人伤己的双刃利剑哪。

从星际角度而言，我们的地球是万千行星中一粒普通的星球，但是至少在太阳系里，地球的生态环境是独一无二的。从六十年代起，人类就开始监听来自太空的电波信号，期望能够与遥远的智慧生物建立联络。趋今为止，在目前人类所能观察到的宇宙空间，人类看来还是唯一的生物，至少是唯一的智慧生物。目前，科学界一般的结论是：地球上千姿百态的生物现象，基本上是一系列偶然因素迭加累计的结果，差上一点点就完全是另外一种结果。

先让我们回顾一下地球及其生物圈的演变过程，以便对我们地球的独一无二的特质有一个大略的印象。

大约46亿年前，在今天的地球的轨道上充满了众多的小行星、石块、铁块、冰。。。当然最多的还是尘沙颗粒。这些个物什成天价在太空里玩碰碰车的游戏，叮叮咣咣地撞来撞去，慢慢地就像滚雪球一般越滚越大了。大到一定程度，撞起来就很壮观了，产生的高热开始将原始地球融化了，当然，这里面也有放射性物质衰减产生热量的功劳。于是，清气上升，浊气下降，所以今天的地球的核心是铁镍，中间是缓慢流动的岩浆，表面是岩石，外层是大气。这个时候的地球个头没有今天大，不过是在同一轨道上围绕着年轻太阳运转的众多小行星中最大的那个。在随后的日子里，她的小兄弟们还是动辄就撞将上来，不断地增加着她的份量。

当然，也不是每一次的撞击的结果都是“侬中有我，我中有侬” ，碰上一个头大、脾气糙、角度刁的家伙，地球也会被撞飞掉一部分物质，月球就是这样产生的：45亿年前，一个大约火星大小的天体撞上地球，飞溅起来的地球的表面物质形成了月球。这也是为什么月亮和地球的关系在太阳系中如此的奇特：月亮的组成主要是岩石，因为是来自地球的表面物质；月球和地球的距离相当的近，38万公里，以人类今天的技术水平，从地球到月球不过几天的时间；月球作为地球的卫星，个头实在是太大了，你甚至可以把月亮与地球看成是一个双星系统。顺便解释一下，为什么月亮总是把一面朝著地球？这是因为地球引力对月亮长期作用的结果，月亮朝向地球的那一面具有较大的密度。太阳系中，还有另外几个类似的例子：水星和太阳，冥王星和其卫星。

想象一下当年的地球，一个熔融的大火球，在黑暗的太空中围绕着年轻的太阳运转，如同黑暗中的流星锤一般。漫天的大大小小的流星不停地掉落在地球表面，熔岩飞溅；地面上到处都是火山喷发，向天空飞射出绚丽的岩浆，如同夜空中绽放的朵朵礼花。呵呵，如果现在的人类，回到那个时代的地球，立马就会翘了辫子。即使你没有掉进熔融的岩浆海洋给烧死，也会被来自太空中的射线给整的一命呜乎，因为那个时候的原始大气层中没有臭氧层吸收紫外线和其它的对生物有害的射线。姑且称这一时期的地球为，燃烧中的煤球。

流星雨下了多少年不知道，但是越来越少是肯定的，地球的热量散发的差不多了，地皮变硬了，不过还是不能站人，因为会烫脚，呵呵。这期间，溶解在岩石中水分被释放出来，变成水蒸汽淼淼上升，冷却后又变成瓢泼大雨落回地面，又被滚热的地面给烤成了水蒸汽再给顶了回去。呵呵，起个绰号是，洗桑那的地球。

这里先岔开一句，地球的高寿是如何计算出来的呢？说出来可能吓人一跳，这个数据是在上个世界的40年代才计算出来，此前所有人类对于地球年龄的估算，都远远低于地球的实际年龄，最长的也不超过1亿年。那个时候，人们想出各种稀奇古怪的方法测定地球的年龄，其中一个就是根据现在海洋中的含盐量，来推算要多少年的时间才能通过河流的传送把这些矿物质从陆地搬运到海里。第一个估算出来地球年龄大约是2千万年的哥们儿，因为宗教的原因，在自己撰文的前言骂自己是胡说八道，因为这个数据远远大于当时宗教界的说法。一直到爱因斯坦提出了相对论之后，人类利用同位素衰减的方法测定出地球的准确年龄，最初的数据是38亿年，好像是从格陵兰岛的冰雪下面寻摸到的一块最古老的石头作为样本得来的。这也是为什么人们知道38亿年前的地球还是一个熔融火球的原因，固态的岩石是从那个时候之后冷却生成的。46亿年的数据则是后来通过测量陨石得到的。很聪明吧，那些在黑暗太空中游荡的慧星和小行星，大多都没有经历过漫长的熔融状态。

几乎在地球形成的初期，原始大气就出现了，其主要成分是水蒸汽、甲烷和二氧化碳，它们都是借由火山喷发从地球内部逸出的。今天大气中的氮气占到主要成分，是因为它的稳定性，在亿万年的时间长河中累积的结果。随后，地球继续冷却，直到液态水能够在地表存在，原始海洋也形成了。这个时候，天上乌云翻滚，电闪雷鸣，两种大雨瓢泼而下：水雨和流星雨。不同的是，这个时候的大部分流星只能在天空中划曳出一道绚丽的光芒，没等落到地面就被烧光了。这就是大气层的功劳，不然，我们的地球也如同月球一般满脸的麻子。陆地上，洪水泛滥，在喷发着烟与火的火山之间奔流咆哮，汹涌地冲向低洼之地，汇集成越来越大的海洋。嗯，命名一个庄严的名字，叫做大洪荒。

液态水在地球的生成和存在，对生命的意义是至关重要的。

因为液态水的存在，原始大气中的二氧化碳大部分都溶解在水中，最后形成碳酸岩被固化下来，不然的话，就是金星的路子：因为离太阳太近，大气中的水蒸气都被烤得蒸发掉了，二氧化碳产生的温室效应无止无境，直到整个金星的表面变成一个大烤箱，是太阳系中最热的一个行星。真的很出乎意料，离太阳最近的水星不是太阳系中最热的行星，尽管她有一面总是朝着太阳。

因为地球表面大部分都被海洋覆盖，具有良好的热容性，这样白天太阳直射下不会太热，夜晚又不会太冷，因此地球的昼夜温差相当接近。

生命就是这个时期诞生了，准确地说是38亿年前，是否更早些呢？不知道，目前发现的最早的化石就是这个时期。

那么原始生命是怎样产生的呢？目前的说法有两种：自生说和天外说。

自生说由来以久，说的是，原始的海洋上，电闪雷鸣，一道闪电掠过长空，神了，生命诞生了。到底生命的产生首先是在大气中还是海洋中，现在依旧没有定论，但是它的发展壮大肯定是在海洋之中，这个已经是板上钉钉的结论了。

天外说是这样的，构成生命的基础如氨基酸等高分子是从天外来的。因为地球形成后不到十亿年就开始了生命活动，其中的大部分时间还是高温的熔融状态，把无机分子演变成氨基酸，这个过程太快了，不大可能完成。因此，氨基酸是由慧星从天外带进到地球上来的。近年来，这种说法，为越来越多的人所肯定，因为目前确实在来自慧星的陨石中发现了氨基酸成分。

于是，俺也随一把大流，姑且认为构成地球原始生命的材料最初是来自天外，在地球这个独特的环境里面，以大气海洋为汤锅，以慧星小行星为原料，以闪电为汤勺，猛烈熬煮了上亿年，生命的火化不断地迸射出来，又被新的大块陨石撞击给淹灭了。这个结论也是猜测，但是很有道理：既然生命产生的条件是如此苛刻，那么好不容易建立起来的平衡点也很容易被破坏掉。这个已经得到了部分证明，从化石分析上看，地球的生命发展过程不是一脉相承的，其中有过部分中断现象，大多是与体积较大的小行星和慧星撞击地球有关。所谓成也萧何，败也萧何。

原始的生命是原核的细菌，没有细胞核，既不是植物，也不是动物。如此浑浑噩噩地在海洋中混了20亿年，其中一些终于进化出可以进行光合作用的细胞器，于是成了植物的祖先，利用阳光、水和二氧化碳，生产出食物和氧气来；另一些则以前者为食，成了动物的前辈。

在生命诞生后的30亿年间，如果一个外太空的智慧生物经过地球，看到的是一个蔚蓝色的星球，有一些白云缠绕点缀。近一点观察，是蓝色的海洋和红褐色的陆地。如果它好奇心再大一点，登陆地球一观，管保非常失望：满目荒凉，一派寂静，旷野上除了萧瑟的秋风之外，就是暗褐色的乱石，什么都没有。那时候的生物还只能在海洋里苟且，陆地上没有任何生命。在这个外星人的记录中，地球的形象大概是蛮荒二字。

一直到4亿多一点年前，生命才从海洋登上陆地。原因也非常偶然，是因为地球的板块运动让许多海洋上升成为陆地，原来生活在海里的一部分植物，被逼无奈上到了陆地，成了今天所有花草树木的祖先。这些早期的植物基本上都是地衣一类的藻类，然后是蕨类，一直到今天，地球上依然残留着这些陆地生物功臣的若干直系后代。住在温哥华和西雅图的朋友，可能仍然有机会在自家后院的背阴角落，发现几株羊齿厥在随风摇曳。不可小看这不起眼的小东西，它们可是今天陆地上万万千千植物的老祖宗的近亲啊(我猜的，错了请即扔砖头，呵呵) 。到了3亿5千万年前，这些蕨类植物一举演变成高大的乔木，整个陆地都覆盖上了茂密的蕨类森林，整整风光了一亿多年。它们留下来的遗迹就是煤炭，正在被今天的人类快速挥霍，大概还有一百年，就将全部转化成热量和二氧化碳了。

蕨类植物产生的氧气，慢慢地改造着原始大气，并且在地球的周围形成了臭氧保护层，这样，就为陆生动物的发展打开大门。继植物之后，两栖动物、昆虫、爬行动物。。。开始逐渐在陆地上大行其道，地球迎来了生命进化史上第一个高潮，陆地上覆盖着茂密的森林，翼展有好几米宽的硕大蜻蜓在林间飞翔觅食。。。其时，地球的气候相当温和湿润，其成因据说是与当时的各个大陆在大洋中的位置有关。我想，那个时候全球的大陆可能都是今天的地中海型气候，天上人间哪。取个名字叫蓝绿色的宝石，大概不会错。

地球的沧海桑田现象，实际上是由大陆漂移引起的。这个理论是100年前德国气象学家魏格纳提出的，发现的过程非常的偶然和戏剧性，据说他有一次对着世界地图发呆的时候，突然发现如果将大西洋兩岸的非洲和南美洲拼在一起時，兩岸的大陸邊緣能十分完美的拼接在一起！随后的地质研究和动植物的比较结果，无一不指向一个结论：这两块大陆曾经是连接在一起的，后来漂移开了。随后的研究表明，今天的七大州在2亿年前曾经是一个联合的整体，称做超级古大陆。

因为各大州的联合、分离和漂移，对于海洋的流动、季风的吹袭以及冰雪的积累都有影响，因此，对于地球气候造成重大影响的因素除开磁极颠倒，超级火山喷发，慧星小行星撞击，自转轴与公转轴角度的变化(也就是黄道面与赤道面的夹角变化)，太阳粒子活跃周期变化，在银河系银盘上的位置变动。。。等等之外，大陆漂移也对地球气候产生着重大影响。

目前的地质研究证据表明，地球曾经不止一次地被冰雪覆盖，甚至在23亿年前，就连赤道地区也是冰天雪地，整个地球变成了一个硕大的雪球。这个说法听起来怪吓人的，但是其发生过程一点也不复杂：如果多种因素的相互正向迭加，造成地球的温度下降到一定程度，冬季的积雪在春夏时节没有消融到上年的程度，因为冰雪对阳光的反射远远大于裸露的陆地和蓝色的海洋，结果整个地球吸收太阳的能量将会少于往年，如此就形成了正反馈效应，冰雪覆盖的面积越来越大，地球的温度越来越低，直到地球全部冻了起来。这种情形无疑是对地球生命的极大打击，造成大量生物死亡，只有生活在地下或热温泉中的生物才能幸存下来。

最近还有一种说法，说是这次“雪球事件”是一种蓝绿藻的细菌突然发育出分解水及释放氧气的能力，氧气与大气中的甲烷结合，最后生成二氧化碳和水。二氧化碳虽然也是温室气体，但甲烷的温室效应是二氧化碳的几十倍。结果，温室效应最终被破坏，全球的温度下降到零下50摄氏度，造成了最后的“雪球事件” 。个人感觉这种观点也有几分道理，因为甲烷气体在其它行星的大气层中很丰富，只有地球上比较少，所以未尝不是细菌长期作用的结果。

但是板块运动和大陆漂移，无疑是地球生物从海洋登陆陆地，从孢子植物到菌藻植物到裸子植物到被子植物的重要成因，动物的演化也与此有着紧密的关联。

在漫长的地球生命的演化过程中，30亿年的时间里，生命都是星星点点毫不起眼地苦争苦斗，最后的繁荣还不到5亿年的时间，与人类相关联的哺乳动物只有几千万年的历史，这还要感谢那颗不期而遇的小行星，不然今天恐怕还是恐龙在独步天下呢。

这次的恐龙灭绝事件是地球生物史上5次重大灭绝事件中距离我们人类最近的一次，既不是最严重的一次，(最严重的是在二叠纪，地球上95%生物灭绝) ，也肯定不是最后的一次，地球生物就是这样历尽坎坷一波三折地发展到了今天。

今天的地球在地质分类上称为新生代，与过去的中生代和古生代相比，无论是气候变化还是沧海桑田，都没有过去那么剧烈，比起历史上曾经经历过风霜雪雨，实在是一个很温和平静的时期。从新生代的局部来看，我们正处于两次冰期中间的比较温暖的间冰期时期，叫全新世，这可能也是为什么最近的一万年以来，人类社会突然兴旺发达起来的原因：温暖的气候，促成了农业种植业的发明和推广。

但是，步入工业化的二百年来，人类突飞猛进的发展，开始对自然界几十亿年生生不息循环往复循序渐进的进化方式，产生了不可逆转的深刻影响。这种影响不同于大陆漂移、地球自转角度变化或者太阳能量变化等等自然现象所引发的影响，是人，这个地球衍生物施加出来的，并且在时间尺度上，已经能够与小行星撞地球和超大规模火山爆发此类的突发事件相互比拟。

因此，有人建议从十八世纪开始，地球已经进入了一个新的纪年--人类世。

那么，人类当年从非洲走出来后，究竟对地球的生态环境做了些什么呢？

1/12/06