人类星球的诞生
著名物理学家
霍金
(Stephen Hawking)
几乎每年都会就人类的命运发出警告
内容包括外星文明、人工智能的威胁
以及全球气候的变化等等
2017年5月3日
他发出了最新一次警告
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Humanity must colonize another planet within 100 years if we are to survive
(人类必须在100年内殖民外星,以避免灭绝)
100年
一个迫在眉睫的大限
各国媒体立即将警告传遍了世界
我们不知道是否已经有人开始着手准备了
不过回顾地球生命史
人类的先祖至少遭遇过5次大劫
当地球上98%的物种已经灭绝时
人类却成功进化,坐上地球霸主的宝座
我们凭什么能在这个蓝色星球上立足?
又能否再一次摆脱劫难?
(1972年12月7日阿波罗17号拍摄的地球照片,名为蓝色弹珠;图片源自NASA)
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要回答这两个问题
必须从我们先祖的好运气
以及历任地球霸主的坏运气讲起
大约40亿年前
一种单细胞生物出现在地球上
它是地球上所有现存及已灭绝生命的共同祖先
被称为
终极共祖
(LUCA,Last Universal Common Ancestor)
(LUCA为生命起源的其中一种假说,并且有多种译法;后续内容中也存在诸多科学争议,本文只阐述整体地史事件,不做细节讨论,以下同;图片源自RevistaTransilvania.ro)
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之后的数十亿年中
月升日落、繁衍不息
小小的终极共祖最终演化为一个超级家族
包括870万种形态万千、习性各异的物种
(生命之树,请将手机横屏并点击放大观看,图片源自美国进化论教育机构Evogeneao,星球研究所标注)
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这些家族成员从来都不是和平主义者
蓝色星球的霸主之争早已上演
第一任霸主出现在5.3亿年前的寒武纪
奇虾
它体长1米,最长可达2米
强壮的嘴部结构可以轻松穿透贝类的外壳
而当时其它多数物种大小都不超过10厘米
(后期又出现了鹦鹉螺等新霸主;下图为奇虾复原图,绘图@Olof Helje)
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同一时期
人类先祖则是一种发现于云南的原始鱼类
昆明鱼
体长只有2-3厘米
(首次发现于云南澄江,昆明鱼复原图,绘图@Masato Hattori)
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对于胃口极大的奇虾而言
此时人类的祖先如同不值一顾的蚊子肉
(奇虾与人类先祖、现代人类大小对比图,图片源自Wikiwand,星球研究所标注并有修改)
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时间到了距今4.4亿年左右
就在奇虾们横行天下时
第1次大灭绝
毫无征兆地发生了
此时正值地质年代中奥陶纪与志留纪之交
因此得名
奥陶纪-志留纪大灭绝
这次灭绝共造成地球上85%的物种从此消失
奇虾所在的整个
叶足动物门更是惨遭“灭门”
一代霸主从此深埋地下
今天我们在美丽的云南抚仙湖北岸
澄江国家地质公园
依靠着地质学家、古生物学家的挖掘
才得以一窥它的雄姿
两个巨大的附肢依然张牙舞爪
威风有如在世
(图片源自美国俄亥俄州立大学@Loren Babcock)
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今天的科学家一直为此次大灭绝的原因争论不休
有人认为是全球气候变冷
地球几乎变成了“冰球”
并杀死了大量生物
(冰冻地球想像图,图片源自COURTESY PHOTO/NEETHIS)
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也有人认为6000光年外的一颗超新星爆发
摧毁了地球一半的臭氧层
使得太阳释放出的紫外线穿过大气层
将地表生物大量杀死
(著名的超新星1993J爆发想像图,图片源自NASA,作者G.Bacon)
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无论真相如何
奇虾们都只能无奈退出地球舞台
舞台上原来拥挤的生存空间
突然出现了空缺
事实上
地球上的物种
都拥有自己固定的生存空间
我们将其称为
生态位
(specific niches)
以一颗云杉为例
不同种类的鸟会生活在不同的高度
互不干扰、各取所需
(图片源自svvsd.org)
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接下来
谁会重新填满奇虾们腾出的生态位呢?
答案是人类先祖所在的
鱼类
奇虾眼中不值一顾的它们开始迅速繁衍
数量和种群大幅增加
“鱼类时代”全面到来
鱼类之间的竞争也随之加剧
到了距今4亿年左右的泥盆纪时期
鱼类中的
盾皮鱼
开始称霸海洋
最大的一种名为
邓氏鱼
(Dunkleosteus)
体长约6至8米、重达1.1吨
是比第一代霸主更强大、更凶猛的捕食者
就连同一时期出现的鲨鱼
也经常成为它的果腹之物
(制图@3mern)
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面对如此强悍的对手
以及愈发拥挤的海洋
人类先祖直接被逼到氧气含量较低的浅海
开始在海陆相接的边缘生存
它名为
提塔利克鱼
(
Tiktaalik)
是鱼类和两栖动物之间的过渡物种
它的鳍已经可以像四肢一样支撑身体
必要时还能爬上岸边
(制图@Zina Deretsky)
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然而邓氏鱼的霸主宝座还没坐热
3000万年后
也就是3.7亿年前的泥盆纪晚期
第2次大灭绝
再次降临地球
史称
泥盆
纪大灭绝
这次灭绝共造成82%的海洋物种消失
邓氏鱼所在的整个盾皮鱼纲被“灭门”
又一任地球霸主归于泥土
直到1966年
修筑俄亥俄州际公路的工人们
才将它挖出了地面
昔日荣光得以重现
(头骨保存于美国克利夫兰国家自然博物馆,是目前保存最完整的邓氏鱼化石)
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这次大灭绝的原因同样众说纷纭
原因可能包括藻类的大量孳生,
使得海底严重缺氧
以及海底火山大规模爆发
火山排出的有毒物质使得海水酸化
大量动物窒息而死亡
(大面积火山爆发的想像图,作者@Orourke)
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但无论哪种说法都指向了一点
即海洋生态环境的恶化
那些称霸海洋的物种往往最适应原有的生态环境
但当环境突变
它们也就成了最不适应新环境的物种
反而是那些被挤压到边缘的弱者
拥有适应新环境的最强能力
现在
人类的祖先提塔利克鱼
开始离开被污染的海洋走向陆地
陆地也开始进入一个植被的超级繁茂期
(石炭纪的陆地森林想像图,这一时期植被形成的煤炭,占当今全球煤炭储量的一半以上。制图@Sergey Krasovskiy)
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凭借茂盛的植物资源
从两栖类到爬行类
动物们迅速分化出诸多新的物种
并形成新的竞争
陆地上同时出现了众多霸主
最为知名的是体长可达5米的
丽齿兽
(Gorgonops)
它是首次长出犬齿的动物
可以轻易撕碎任何猎物
是恐龙出现之前陆地上最强大的掠食者之一