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《大灭绝时代》第五章 欢迎来到人类世

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波纹双鹤笔石(Dicranograptus ziczac

1949年,哈佛大学的两位心理学家召集24名本科生来参加一个研究知觉能力的实验。这个实验很简单:学生们会看到一些扑克牌,牌翻过来的时候,他们要辨认出是什么牌。实验用的大多数牌都是完全正常的,只有少数几张做了手脚,比如红色的黑桃六、黑色的红心四等。[1]当牌快速翻过去的时候,学生们更倾向于无视那些不调和的事情。比如,他们会把红色的黑桃六当成红心六,或者是把黑色的红心四说成黑桃四。当牌翻动的速度稍慢一些时,学生们会非常纠结于他们究竟看到了什么。面对红色的黑桃时,有些学生说它看起来是“紫色的”或“棕色的”或“红黑色的”,剩下的学生则完全被搞糊涂了。[2]

有学生评论说:这个符号“看起来像是反了还是怎么的”。

“我没法把这种花色挑出来,无论它是什么。”另一个学生大声说,“我现在不知道它是什么颜色,也不知道它是桃还是心。我现在甚至说不准桃的符号长什么样了!天哪!”

心理学家们把这一实验结果写成了一篇论文《对于不调和事物的知觉:一种范式》。很多人都觉得这篇论文很有意思,比如托马斯·库恩(Thomas Kuhn),20世纪最有影响的科学史家。对于库恩来说,这个实验的确体现了一种范式:它揭示了人类是如何处理混乱信息的。人们的第一个念头是要把这种奇怪的东西强塞进某个熟悉的框架中,比如红心、黑桃、方块或者梅花。不一致的迹象都会被尽可能长时间地忽视:红色的黑桃会被看作是“棕色”或“暗红色”。当这些异象变得实在是太过显眼时,危机就随之而来了——心理学家管它叫“‘天哪!’反应”(“My God!”reaction)。

在库恩那本对后人产生了巨大影响的著作《科学革命的结构》中,他认为这种模式是非常基础的,不仅仅塑造了个人的知觉方式,还包括全部的科学认知过程。如果一批数据与某个学科通常为人所接受的推定不相容的话,它们要么不被采信,要么就被尽可能长时间地解释为别的东西。矛盾积累得越多,认识就越发繁复纠结。“在科学研究中,就像是在那个扑克牌实验中,新概念的出现必然伴随着困难。”库恩写道。[3]但是接下来,终究还是会有某些人愿意将红色的黑桃称为红色的黑桃。危机的出现带来了深入的洞察,于是旧的框架让位给新的框架。这就是伟大的科学发现诞生的方式,或者用那个因库恩的介绍而广为人知的术语来说,是“范式转换”(paradigm shift)发生的方式。

灭绝的科学发现史可以说就是一系列的范式转换。直到18世纪末,灭绝的概念还不存在。出土的骨头越是奇怪(比如猛犸、大地懒、沧龙),博物学家就越要费力地把它们归入熟悉的框架之中,几乎把眼都看花了。他们也的确是看花了眼。属于大象的巨大骨头被大水冲到了北方,或是河马逛到了西边,或是鲸长着尖牙利齿。居维叶到了巴黎之后,发现乳齿象的臼齿与已经建立的框架不相符,一个“天哪”时刻出现了,导致他不得不提出一种全新的方式来看待它们。居维叶承认,生命自有其历史。这一历史的特征就是失落,而且不时会被人类无法想象的可怕事件打断。“虽然这个世界并不会随范式的改变而改变,但范式转换之后的科学家们却得以在一个不同的世界中工作。”库恩如是写道。

居维叶在《四足动物骨骼化石的研究》中列举了数十个消失的物种,并且确信还有更多的消失物种等待去发现。在接下来的几十年间,被鉴定发现的灭绝生物越来越多,居维叶的理论框架也开始出现裂痕。为了能跟上化石记录增长的脚步,大灾难发生的次数也不得不增多。“只有上帝才知道到底要有多少次灾难”才能满足他的需要,莱尔如此嘲讽道,对居维叶的全部努力付之一笑。[4]莱尔的解决方案是把灾变全部拒之门外。在莱尔以及其后达尔文的构想中,灭绝是一种罕见事件。每一个消失的物种都是自己逐渐走进坟墓的,是“生存竞争”的牺牲品,作为一种“不够进步的形式”而受自身缺陷拖累。

均变论者对于灭绝的论述坚持了超过一个世纪的时间。然后,随着含铱层的发现,科学面临一次新的危机。(按一位历史学家的说法,阿尔瓦雷斯父子的工作“是科学界的一次大爆炸,其冲击力不亚于地球经受的大撞击”。[5])大撞击假说解释的是时间长河中的一个瞬间——白垩纪结束时那段可怕的、恐怖的、一无是处的日子。但这个瞬间却足以打破莱尔和达尔文的框架。大灾变的的确确发生过。

有时被称为新灾变论的理论认为,地球只有在不发生剧烈变化的时候才缓慢变化。这种理论现在已经成为地质科学的一个标准组成部分。从这个意义上来说,现在占主导地位的范式既不是居维叶的,也不是达尔文的,而是结合了两者的关键元素:“偶尔被恐慌打断的长久安逸。”虽然出现的次数稀少,但这些恐慌的时刻却是极其重要的。它们决定着灭绝的整体图景,也就是说,决定着生命的整体图景。

小路顺山势而上,越过一道湍急的溪流,又从相反的方向再次越过同一道溪流。路旁有一只绵羊的尸体,死去多时,已经干瘪得像个废弃的气球。这座小山绿得发亮,却几乎没什么树。那只死羊的祖祖辈辈们确保山上不会有任何东西长得比它们嘴的位置还高。在我看来,天上是在下雨。不过,这里可是苏格兰的南部高地。一位与我一同远足的地质学家告诉我,这只能算是很小的毛毛雨,苏格兰语称之为“浓雾”(smirr)。

我们的目的地是一处叫作多布崖(Dob’s Linn)的地方。在一首古老的民谣中,虔诚的牧羊人多布曾经在这里把魔鬼推下了悬崖。当我们到达那道悬崖的时候,“浓雾”似乎更浓了。那里的景色很美,一道瀑布飞流直下,碎裂在一道狭窄的山谷之中。在小路边上几米远的地方有一块露出地面的岩石,边缘粗糙,表面有纵向的条纹,就像裁判员的衣服一样,由明暗相间的条带组成。来自英国莱斯特大学的地层学家简·扎拉斯维奇(Jan Zalasiewicz)把他的帆布背包放在湿漉漉的地上,整了整身上的红色防雨夹克。他指着岩石上的一道浅色条带告诉我说:“那儿出了坏事。”

我们所看到的那块岩石是差不多4.45亿年前形成的,属于奥陶纪末期。当时,地球就像是遇到了一场漂流木大拥塞,包括今天的非洲、南美洲、澳洲以及南极洲在内的大部分陆地都连在一起,形成一块巨大的陆地,称为冈瓦纳古陆,横跨纬度超过90°。当时的英格兰地区属于如今已消失不见的阿瓦隆尼亚大陆,而多布崖当时位于南半球,沉在称为伊阿珀托斯的大洋底部。

奥陶纪紧接在寒武纪之后。即便是最不用心的地质系学生也知道寒武纪,因为在这一时期出现了生命的“大爆发”,产生了众多新的生命形式。奥陶纪也一样,是生命挣脱原有形式、纷纷迈向新方向的时期,即所谓的奥陶纪辐射。不过,这个时期的大多数生命仍旧困在水里生活。在奥陶纪中,海洋生物的科数增加了两倍,而且海里的动物我们多多少少已经能认得了(如今天的海星、海胆、海螺以及鹦鹉螺的祖先),当然还有很多我们不认识的动物(牙形石,长得大概像鳗鱼;三叶虫,有点像是现在的马蹄蟹;还有巨大的海蝎子,怎么看都像是从噩梦里跑出来的东西)。最初的珊瑚礁形成了,今天蛤蛎的祖先也有了像蛤蛎一样的样子。到了奥陶纪中期,最早的植物开始在陆地上扩张领地。它们是原始的苔藓和地钱,紧贴在地表生长,好像对它们周遭的新环境有些不知所措似的。

到了奥陶纪末期,差不多4.44亿年前,海洋几乎被清空了,大约85%的海洋物种灭绝了。[6]在很长的一段时期内,这一事件被视为所谓的“伪大灾变”,只不过证明了化石是多么不可信。而今,它被视为五次大灭绝中的第一次,并且被认为包括两次短暂且强烈的致命冲击。尽管这次事件的受害者们远没有白垩纪末期灭绝的那些动物那么有魅力,但它同样标志着一个生命史上的转折点——当游戏规则突然改变时,产生的后果无论如何都将永远存在下去。

那些在奥陶纪大灭绝中得以幸存的动物和植物“继续构建着现代世界”,英国古生物学家理查德·福提说:“若是幸存者的名单有少许不同,那么今天的世界也将不同。”[7]

扎拉斯维奇是我此次多布崖之行的向导。身材消瘦的他长着乱蓬蓬的头发和一双淡蓝色的眼睛,言谈举止非常讲究礼数,却又不令人反感。扎拉斯维奇是笔石方面的专家。笔石是一纲曾经非常繁盛、高度多样化的海洋生物。它们兴盛于奥陶纪,在其后的大灭绝中差一点就全军覆没。用眼睛直接去看的话,笔石化石就像是一些刮痕,有时也像是史前的岩画。(笔石[graptolite]这个单词来自希腊文,意为“写有字的岩石”,是由林奈最初创造的。不过,林奈认为它们不是矿物化的动物硬壳,而只是动物遗体留下的印记而已。)如果用放大镜来看的话,笔石常常有着可爱的形状,让人产生各种联想:有的品种像是羽毛,有的像里拉琴(lyre)[8],还有的像是蕨类植物的叶子。笔石是群居动物,单独个体称为个虫(zooid),能够建造自己的小小的管状居所,称为鞘壳。每一个鞘壳又能和邻居连在一起,就像是一排房子一样。所以,一块笔石化石其实代表了一个小种群,能够漂浮在水中,甚至很可能是在水中作为一个整体游动,寻找更小的浮游生物作为食物。没人知道个虫到底长什么样子——就像菊石一样,躯体的柔软部分无法保存下来。不过,目前认为笔石与现存的羽鳃纲动物长得很接近,后者样子就像是海洋版的捕蝇草。

笔石有个地层学家很喜欢的好习惯:分化出新的物种、扩张、灭绝,全都在相对很短的时间内完成。扎拉斯维奇把它们比作《战争与和平》中温柔的女英雄娜塔莎。他说两者都是“娇弱的、神经质的,对身边的事物极为敏感”。笔石的这种特性让它们成为很有用的标准化石——依次分布的不同物种可以用来鉴定顺序排列的不同岩层。

原来在多布崖找笔石的化石竟然如此容易,即便对于最业余的化石收藏者而言也是一样。在那块露出地面的粗糙岩石中,深色的部分是页岩,只要用锤子轻轻一敲就能搞下来一大块,再敲一下就能把它从侧面剥开,就像打开一本书一样,每一页都能轻易翻开。在石面上往往什么也看不到,但也常常会有一个(或更多)模糊的印记——来自一个远古世界的信息。我找到的笔石中有一个保存得异常清晰。它状如假睫毛,只不过很小,就像是给芭比娃娃准备的。扎拉斯维奇告诉我,这是一块“博物馆藏品水平的标本”。毫无疑问,他有些言过其实了。不过,我还是把它收了起来。

当扎拉斯维奇教会我要找什么样子的化石之后,我自己也能观察到灭绝的变化。在深色的页岩中,笔石很多,而且种类丰富多样。我很快就采集了大量标本,塞满了上衣口袋,沉甸甸的。许多笔石都是V字形的不同变体,从一个中央节点向两侧伸出两个分支。有些看起来像是拉链,有些则像叉骨。还有一些在分支上又长出了新的分支,像是一棵迷你树。

与之相比,浅色的石头中很贫瘠,几乎找不到笔石。从一种状态到另一种状态的过渡,也就是从黑石头到灰石头,从许多笔石到没有笔石,似乎是突然之间发生的——用扎拉斯维奇的话来说,也的的确确是突然发生的。

“从黑色到灰色的变化,标志着一个转折点,也可以说是海底环境从适宜生存变为不宜生存。”他告诉我,“而且在人的一生之中就能看到这个变化。”他称这种过渡明显是“居维叶式的”。

与我们一起来到多布崖的还有扎拉斯维奇的两个同行,丹·康登(Dan Condon)和伊安·米拉尔(Ian Millar),英国地质调研会的成员。他们是同位素化石方面的专家,准备从这块岩石的每一个岩层条带中取样——他们期望其中能含有微量的锆石。回到实验室之后,他们将把岩石样品溶解掉,然后进行质谱分析。这样一来,他们就能够确定这些岩层是多久以前形成的,前后误差不超过50万年。米拉尔是苏格兰人,声称自己不怕这种“浓雾”。不过最后他也不得不承认,用英语来讲,这就是大雨。裸露岩石的表面开始有泥水流下来,很难再取得干净的样本。于是,大家决定第二天再来试试看。三位地质学家收拾好装备,我们一起踏着小路上的积水走回停车的地方。扎拉斯维奇已经在附近的小镇莫弗特(Moffat)预订了小旅店。我读了那个小镇的旅游宣传手册,说那里有世界上最窄的旅馆和一座绵羊铜像。

等所有人都换好了干衣服,我们在小旅店的起居室里碰面,一起喝茶。扎拉斯维奇带了几篇他最近发表的有关笔石的论文。康登和米拉尔舒舒服服地坐在椅子里,翻了翻白眼。扎拉斯维奇不理会他们,耐心地给我解释着他最近发表的另一篇论文的意义所在。这篇题为《英国地层学分析中的笔石》的论文长达66页,包含多达650个笔石物种的详细绘图。在这篇论文中,笔石的灭绝效应虽然没有山坡上雨水冲刷之下的岩石那么生动,但却展现得更为系统。直到奥陶纪结束时,一直是V字形的笔石占据统治地位。其中就包括像波纹双鹤笔石和分支矢量笔石(Adelograptus pergens)这样的物种。波纹双鹤笔石的个虫鞘壳沿着两个分支排布,两个分支先是弯曲分开,后又朝向彼此,像是獠牙,又像是两道波浪线。分支矢量笔石除了两个主要的分支以外,还有一些像拇指一样伸出来的小侧枝。只有少数几种笔石熬过了大灭绝事件,并最终分化成更多的物种,在志留纪重新占领海洋。但是志留纪的笔石整体形状是流线型的,更像一根棍子,而不是一些分支。V字形的笔石则彻底消失,再也没有出现过。笔石的命运与恐龙、沧龙、菊石类似,虽然规模上要小得多,但同样代表着一种曾经高度成功的生命形式最终走向了灭亡。

4.44亿年前究竟发生了什么事情,几乎荡尽了笔石,更不要说牙石、腕足动物、棘皮动物以及三叶虫?

在阿尔瓦雷斯假说刚刚发表之后的几年间,人们基本上认为,物种大灭绝的统一理论已经出现了——至少对于那些不认为这个假说是“痴人说梦”的人来说是如此。如果一颗小行星制造了化石记录中的一条空白“缝隙”,似乎有理由相信同样是大撞击制造了所有其他那些“缝隙”。这种想法在1984年得到了进一步的发展,那一年有两位来自芝加哥大学的古生物学家发表了对于海洋化石记录的全面分析结果。[9]这项研究表明,除了五次规模较大的灭绝以外,还有许多规模较小的灭绝事件。当所有这些灭绝事件放在一起统一考量的时候,一种规律就浮现出来了:物种大灭绝似乎是以2600万年的固定间隔发生的。换言之,灭绝是周期性爆发的,就像是从地球这个大茧中定期钻出来的一只蝉。这篇论文的两位作者戴维·劳普和杰克·塞普考斯基也不能确定到底是什么导致了这样的爆发,但他们猜测最有可能的原因是某些“天文学和天体物理学的循环”,与“我们太阳系从银河系的旋臂中经过”有关。阿尔瓦雷斯父子在伯克利的同事,一些天体物理学家把这个推测又向前推了一步。他们声称,这一周期性可以用太阳的一颗小“伴星”来解释:这颗伴星每2600万年经过一次太阳系的奥尔特云(Oort Cloud),引发了大规模的流星雨,给地球以毁灭性的打击。这颗伴星得了个带有恐怖电影范儿的外号——复仇女神(Nemesis)。但对于伯克利的这些天体物理学家来说有个问题:没有人曾经观察到过这颗伴星。不过,这也不是不可逾越的问题,因为太空中的小恒星多得是,很多都还等着人们去观察分类。

在大众媒体上,“复仇女神事件”这一名号激发了与最初的小行星假说一样的热情。(有一个记者形容这个故事具备除了性和皇室之外的所有要素。[10])《时代周刊》出了一篇封面报道,紧接着《纽约时报》又刊登了一篇反驳性质的编者按(轻蔑地称之为“神秘的死星”)[11]。这一次,报纸多多少少说到了点子上。虽然伯克利的科学家在接下来的一年多时间里一直在扫描星空,寻找这颗“死星”,但却没有发现它的一丝光芒。更重要的是,通过进一步的分析,周期性假说的证据站不住脚了。“如果有哪一点是大家一致认同的,那就是我们所看到的周期性不过是统计上的巧合而已。”戴维·劳普曾告诉我。[12]

与此同时,寻找含铱层或其他地外撞击线索的努力也是举步维艰。路易斯·阿尔瓦雷斯也和其他人一起加入到了这场搜寻之中。在那个几乎没听说过有人跟中国进行科研合作的年代,他就设法弄到了来自中国南方的岩石样本,该样本时间跨越了从二叠纪到三叠纪的界线。二叠纪末期大灭绝,或称二叠纪-三叠纪大灭绝,是五次大灭绝中最大的一次,差一点就彻底消灭了全部的多细胞生命形式,真是恐怖到了极点。在来自中国南方的样本中,路易斯激动地发现两层岩石中间嵌着一个黏土层,和古比奥的情况一样。“我们当时感觉这层黏土里肯定会有很高的铱含量。”他后来回忆说。但结果发现,中国的黏土层在化学上来讲平淡无奇,铱含量微小到几乎检测不到。对来自多布崖等地的奥陶纪末期岩石样本进行检测时,的确发现了高于正常水平的铱含量。然而,在相应的时间框里却找不到其他的线索,比如冲击石英等证据。最后发现,检测到的铱含量升高可能只是异常的沉积作用所致,这的确更可信,但相对而言就不那么令人称奇了。

关于奥陶纪大灭绝,目前的理论认为是由冰川作用所导致的。这一时期的大部分时间里以温室气候为主——大气中的二氧化碳水平很高,海平面和温度也同样很高。然而就在第一次大灭绝事件发生时,也就是笔石受到巨大冲击的时候,二氧化碳水平降低了,温度也随之降低,冈瓦纳古陆结冻了。在超大陆广阔的残存部分比如沙特阿拉伯、约旦和巴西那里,都能找到关于奥陶纪冰川的证据。海平面骤然下降,海洋环境中的许多栖息地都消失了。据推测,这是海洋生物受损的原因之一。海洋的化学组成也发生了变化;除此之外,冷水含有更多的氧气。没有人知道究竟是温度变化本身还是其所引发的连锁反应杀死了笔石;扎拉斯维奇是这样对我说的:“图书馆里发现一具死尸,旁边有六七个管理员转来转去,看起来都很局促不安。”同样没有人知道,这种改变是如何开始的。有一种理论认为,冰川作用是由于最早的苔藓登上陆地造成的,它们加剧了从空气中抽离二氧化碳的过程。如果真是这样,那么动物的第一次大灭绝就是由植物一手造成的。[13]

二叠纪末期大灭绝似乎也是由于气候变化所引发的。不过这一次,变化是向着相反的方向。在灭绝发生的时候,也就是2.52亿年前,有一次向空气中大量释放碳的过程,其总量是如此之大,以至于地质学家们一度无法想象这么多碳究竟是从哪儿来的。温度迅速升高,海水温度甚至上升了18℃。[14]海洋的化学组成也乱套了,就像是一个失控的水族馆。水变酸了,氧溶解量大大下降,许多生物实际上可能是窒息而死。珊瑚礁也崩溃了。二叠纪末期大灭绝发生的时间虽然远远不及人的一生那么短,但在地质学上来讲也是非常突然的。根据中国和美国科学家合作研究的结果,这次事件的时间跨度不超过20万年,或许还要少于10万年。[15]等到这次灭绝结束的时候,地球上的全部物种差不多有90%被消灭掉了。然而,即便是急剧的全球变暖和海洋酸化似乎也不足以解释如此令人震惊的大规模灭绝,所以人们还在寻找其他的发生机制。有一个假说是这样认为的:海洋的升温更适合产生硫化氢的细菌生长,而硫化氢对于其他生命形式是有毒的。[16]根据这一设想,硫化氢在水中累积,杀死了海洋生物,然后又逸散到空气中,杀死了几乎所有其他的生物。这种硫还原菌[17]改变了海洋的颜色,而硫化氢又改变了天空的颜色;科学作家卡尔·齐默对于二叠纪末期的世界是这样形容的:那是一个“相当怪诞的地方”,在那里人们可以看见了无生气的紫色海洋之中升起一串串气泡,把有毒的气体释放到“淡绿色的天空中”去。[18]

如果说,25年前人们认为所有的大灭绝似乎都应该最终找到一个共同的原因。那么,现在,真实的情况好像恰恰相反。套用托尔斯泰那句脍炙人口的名言:不幸的是,每一次不幸的灭绝事件各有各的不幸。事实上,正是反常之处使得那些灭绝事件如此致命:一夕之间,地球上的生物发现,自己所面对的情况是它们在演化进程中从未准备好要去面对的。

“我看,当白垩纪末期大撞击的证据已经变得如此确凿之后,我们这些研究者中就有一部分人天真地期望能够找到证据,证明大撞击与其他大灭绝事件一同发生。”沃尔特·阿尔瓦雷斯告诉我,“但结果发现事情要复杂得多。我们现在已经看到,人类也可以导致大灭绝。所以很明显,我们对于大灭绝并没有一个普适的理论。”

在莫弗特的那个晚上,当每个人都喝够了茶、谈够了笔石之后,我们来到这家世界上最窄的旅馆一楼的酒吧。一两品脱啤酒下肚,谈话转向扎拉斯维奇最喜欢的一个话题——巨鼠。老鼠跟着人类跑到了世界上几乎每一个角落。而扎拉斯维奇的学术观点是,它们总有一天会接管地球。

“有一部分可能会保持老鼠的大小和样子,”他告诉我,“但另一些可能会缩小很多或长大很多。特别是,如果发生了流行性大灭绝,有生态空间被空出来,那么老鼠或许会是从中获利的最佳候选者。而且我们知道,体型大小的改变可以发生得相当迅速。”我想起来曾经在纽约上西区的地铁站中看到一只老鼠拖着一块比萨饼皮沿着铁轨向前跑。这让我联想到一幅场景:在未来荒无人烟的地铁隧道中,老鼠膨胀到杜宾犬(Doberman)[19]大小,沿着铁轨蹒跚前行。

虽然巨鼠与笔石之间似乎没什么联系,但扎拉斯维奇对于巨鼠的兴趣其实是他对于笔石兴趣的一种合理延伸。他着迷于人类存在之前的那个世界,同时也对人类身后将要留下的那个世界越来越感兴趣。两项研究可相辅相成。他对奥陶纪进行研究时,总是试图从遗留下来的琐碎线索中重构那个久远的过去:化石、碳同位素、沉积岩的分层。而他瞩望未来的时候,总是试图去想象当下这个世界分崩离析之后会有什么东西能够留存到未来:化石、碳同位素、沉积岩的分层。扎拉斯维奇相信,即便只是稍有训练的地层学家,也能像我们今天这样在有限的时间内搞清楚1亿年前发生了什么重大事件。再过1亿年,情况也是一样的。所有我们今天引以为豪的人类造物,比如雕塑和图书馆、纪念碑和博物馆、城市和工厂,都会被压缩成一层沉积物,比一张卷烟纸厚不了多少。[20]扎拉斯维奇曾经写道:“我们已经留下了无法磨灭的印记。”[21]

人类实现这一伟业的方式之一,就是我们永不停歇的折腾。常常是带有目的性的,但也常常是毫无目的性的,人类重新安排了地球上的动植物分布,把亚洲的动植物谱系带到了美洲,又把美洲的带到了欧洲,再从欧洲带到澳洲。老鼠向来都是这些迁移的排头兵,到处都留下了散落的骨头,甚至包括人类从未想过要去定居的那些偏远岛屿。太平洋大鼠(Rattus exulans)本来是东南亚的原住民,随着波利尼西亚的航海者到了夏威夷、斐济、塔希提岛、汤加、复活节岛、新西兰以及其他许多岛屿。由于遇不上什么天敌,这些偷渡的太平洋大鼠迅速繁殖,用新西兰古生物学家理查德·霍德威(Richard Holdaway)的话说就是“一股灰潮”,把“能吃的一切东西都转变成了大鼠蛋白”。[22](最近一项对复活节岛上花粉和动物遗骸的研究得出结论,岛上的森林被毁其实不是人类的过错,而是偷渡来的大鼠无节制的繁殖所致。[23]岛上原生棕榈树产种子的速度赶不上这些尖牙利齿的小动物膨胀的胃口。)当欧洲人到达美洲并继续向西到达波利尼西亚人定居的那些岛屿时,他们也带来了甚至更具适应性的挪威大鼠(Rattus norvegicus)。在很多岛屿上,这种本来源于中国的小动物在竞争中击败了先前的入侵鼠,甚至还破坏了之前太平洋大鼠没有影响到的鸟类和爬行类种群。或许可以说,大鼠已经建立了它们自己的“生态空间”,似乎能让子子孙孙们牢牢地占据住。扎拉斯维奇认为,今天这些大鼠的后代们还将辐射到太平洋大鼠和挪威大鼠帮忙清空的那些生态龛中。他想象,未来的大鼠会演化出新的形状和大小:有些“比鼩鼱还小”,另一些则像大象一样大。他曾经写道:“为了满足好奇心,同时也为了保持一种开放的可能性,我们不妨想象一下,演化之后的大鼠中有这样一两个物种的大型啮齿动物:它们近乎赤裸地生活在洞穴中,加工石头作为原始的工具,身披其他哺乳动物的兽皮,而这些哺乳动物都是被它们当作食物杀死的。”[24]

与此同时,无论老鼠的未来如何,它们帮忙带来的灭绝事件将留下其特有的印记。虽然远远不如多布崖的泥岩或古比奥的黏土层中所记录的那样极端,但还是会在岩石中作为一个转折点出现。气候变迁本身也是一种推动灭绝的力量,同样会留下地质学痕迹。类似的因素还有放射性尘埃、河流改道、单一性种植的农业以及海洋的酸化。

基于所有这些原因,扎拉斯维奇相信,我们已经进入了一个在地球的历史上绝无仅有的新纪元。“从地质学角度来看,”他宣称,“这是一个非同凡响的时代。”

多年以来,对于人类把地球带入的这个新时代,有人建议给它换个新名称。知名环保生物学家迈克尔·绍列(Michael Saule)就建议,我们现在生活的时代不应该叫新生代,而应该称为“灾变代”(Catastrophozoic)。供职于南非斯泰伦博斯大学的昆虫学家迈克尔·塞姆威兹(Michael Samways)则提出了“同种新世”(Homogenocene)这个术语。加拿大海洋生物学家丹尼尔·保利(Daniel Pauly)提出了“黏液新世”(Myxocene)的说法,源自希腊文“黏液”一词。美国记者安德鲁·列夫金(Andrew Levkin)则贡献了“人类新世”(Anthrocene)这个词。这些说法中的大多数要感谢莱尔,至少是间接受益于莱尔的创造。他在19世纪30年代就创造了始新世(Eocene)、中新世(Miocene)和上新世(Pliocene)这些词汇。

人类世(Anthropocene)这个术语最早是由德国化学家保罗·克鲁岑(Paul Crutzen)发明的。他因发现了某些化学物质对于臭氧层的破坏作用而获得诺贝尔奖。这一发现的重要性无论如何评价都不为过;如果没有这项发现,那些破坏臭氧层的化学物质就会继续被广泛使用,那个每年春天出现在南极洲上空的臭氧空洞就会越来越大,直到最终覆盖整个地球。(据报道,与克鲁岑共事的另一位诺贝尔奖科学家曾经在某天下班回家后对他的妻子说:“研究工作进展很顺利,可是看来这大概就是世界末日了。”)

克鲁岑告诉我,“人类世”这个词最初是在他参加一次会议时蹦进他脑海的。那次会议的主席不断提到全新世(Holocene),词根拆开来就是“完全最新”的时期。全新世开始于最后一次冰川期结束的时候,也就是1.17万年前,并持续至今——至少正统的定义是这样的。

“‘让我们结束那个时代吧。’”克鲁岑记得他当时脱口而出,“‘我们不再处于全新世之中;我们已经进入人类世。’好吧,房间里有好一会儿鸦雀无声。”在接下来的茶歇中,人们谈话的主题全是人类世。有些人过来找克鲁岑,建议他给这个词申请专利。

克鲁岑把他的想法写进一篇短文《人类的地质特征》,发表在《自然》上。他在文中提出:“称当今这一地质时期为‘人类世’似乎是恰当的,因为人类在许多方面都占据着主导地位。”人类影响所导致的地质学规模的改变有很多,克鲁岑从中列举了以下这些:

●人类活动已经改变了这颗星球三分之一至二分之一的地表面貌。

●世界上主要河流中的大多数都已经建立了水坝或被分流。

●种植作物从肥料中固定的氮比所有陆地生态系统天然固定的氮都多。

●渔业捕捞了近海水域超过三分之一的主要生物资源。

●人类使用了世界上超过一半的可以直接利用的流动淡水资源。

克鲁岑说,更重要的是人类已经改变了大气的组成。拜化石燃料的燃烧和森林砍伐所赐,空气中二氧化碳的浓度在过去两个世纪中提高了40%,而另一种更为高效的温室气体甲烷的浓度则翻了不止一番。

克鲁岑曾经写道,“由于这些人类活动产生的排放”,全球气候有可能“在接下来的许许多多个千年中都严重偏离自然状态”。[25]

克鲁岑这篇《人类地质学》发表于2002年。很快,“人类世”开始出现在其他科学期刊上。

《河流系统的全球分析:从地球系统控制到人类世综合征》是2003年发表在期刊《英国皇家学会自然科学会报B:生物学》上的一篇论文。

《人类世的土壤和沉积物》是《土壤与沉积物期刊》2004年某期头条文章。

当扎拉斯维奇看到这个说法时,他完全被吸引住了。他发现,使用这个词的人大多不是受过训练的地层学家,于是他很好奇他的同行们会如何看待这件事。当时,他是伦敦地质学会下属地层学委员会主席,历史上莱尔、威廉·休厄尔以及约翰·菲利普斯都曾任此职。在一次午餐会议上,扎拉斯维奇询问他的委员会成员们对人类世怎么看。22个人当中有21个认为这个概念太好了。

于是,这个委员会决定把这个概念作为一个严肃的地质学问题来检验。人类世是否符合用于命名一个新地质世的标准呢?(对于地质学家来说,一个地质世是由一个地质纪划分而来,而一个地质纪又是由一个地质代划分而来。比如全新世属于第四纪,而第四纪又属于新生代的一个时期。)经过长达一年的研究之后,委员会成员得出的答案是毫无疑问的“符合”。他们认为,克鲁岑所列举的那些变化会留下“全球性的地层学印记”,即使再过数百万年也可以轻易解读。这就像是奥陶纪的冰川作用留下的“地层学印记”至今仍旧易于解读一样。这些科学家在一篇文章中总结了他们的发现,其中之一就是:人类世将会留下独特的“生物地层学印记”,一方面来自目前正在发生的大灭绝事件,另一方面则来自人类使地球生命进行重新分布的习性。他们在论文中写道:这些印记将会被永久地记录下来,“而未来的演化将会在得以存活的物种(并且常常是发生过人类世迁移的物种)中开始”。[26]在扎拉斯维奇看来,那说不定就是老鼠。

在我这次前往苏格兰的时候,扎拉斯维奇已经把人类世这件事推到了一个新的高度。国际地层学委员会(ICS)是负责制订地球历史时间表的官方组织。ICS决定了诸如“更新世确切的开始时间是什么时候”这种事情。事实上,最近经过了一场非常激烈的辩论之后,这个委员会把更新世的开始时间从180万年前向前推到了260万年前。扎拉斯维奇已经说服了ICS考虑正式承认人类世。顺理成章的是,他本人将会负责相关的工作。作为“人类世工作组”的负责人,扎拉斯维奇期望能够在2016年出一份提案,供全体成员投票。如果他取得成功,人类世被正式确立为一个新的地质世,那么世界上所有的地质学教科书都将立即过时。


[1] 令黑桃与红心的形状保持不变,颜色变为相反,成为实际上并不存在的花色。——译者

[2] Jerome S.Bruner and Leo Postman,“On the Perception of Incongruity:A Paradigm,”Journal of Personality 18(1949):206-223.感谢詹姆斯·格雷克(James Gleick)引发了我对这项实验的兴趣,参见Chaos:Making a New Science(New York:Viking,1987),35。

[3] Thomas S.Kuhn,The Structure of Scientific Revolutions,2nd ed.(Chicago:University of Chicago Press,1970),64.

[4] Quoted in Patrick John Boylan,“William Buckland,1784-1859:Scientific Institutions,Vertebrate Paleontology and Quaternary Geology”(Ph.D.dissertation,University of Leicester,England,1984),468.

[5] William Glen,Mass Extinction Debates:How Science Works in a Crisis(Stanford,Calif.:Stanford University Press,1994),2.

[6] Hallam and Wignall,Mass Extinctions and Their Aftermath,4.

[7] Richard A.Fortey,Life:A Natural History of the First Four Billion Years of Life on Earth(New York:Vintage,1999),135.

[8] 又译为七弦琴,像是缩小版的竖琴,可手持演奏。这种琴在西方古典文明中有着重要的地位,常见于描绘希腊神话的绘画作品中。——译者

[9] David M.Raup and J.John Sepkoski Jr.,“Periodicity of Extinctions in the Geologic Past,”Proceedings of the National Academy of Sciences 81(1984):801-805.

[10] Raup,The Nemesis Affair,19.

[11] New York Times Editorial Board,“Nemesis of Nemesis,”New York Times,July 7,1985.

[12] Luis W.Alvarez,“Experimental Evidence That an Asteroid Impact Led to the Extinction of Many Species 65 Million Years Ago,”Proceedings of the National Academy of Sciences 80(1983):633.

[13] Timothy M.Lenton et al.,“First Plants Cooled the Ordovician,”Nature Geoscience 5(2012):86-89.

[14] Timothy Kearsey et al.,“Isotope Excursions and Palaeotemperature Estimates from the Permian/Triassic Boundary in the Southern Alps(Italy),”Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology 279(2009):29-40.

[15] Shu-zhong Shen et al.,“Calibrating the End-Permian Mass Extinction,”Science 334(2011):1367-1372.

[16] Lee R.Kump,Alexander Pavlov,and Michael A.Arthur,“Massive Release of Hydrogen Sulfide to the Surface Ocean and Atmosphere during Intervals of Oceanic Anoxia,”Geology 33(2005):397-400.

[17] 即前文所说产生硫化氢的细菌,因为从硫到硫化氢是一个化学上的还原反应,其所释放的能量能够被该类细菌加以利用。——译者

[18] Carl Zimmer,introduction to paperback edition of T.Rex and the Crater of Doom(Princeton,N.J.:Princeton University Press,2008),xv.

[19] 原产于德国的中型短毛猎犬。——译者

[20] Jan Zalasiewicz,The Earth After Us:What Legacy Will Humans Leave in the Rocks?(Oxford:Oxford University Press,2008),89.

[21] Jan Zalasiewicz,The Earth After Us:What Legacy Will Humans Leave in the Rocks?(Oxford:Oxford University Press,2008),240.

[22] Quoted in William Stolzenburg,Rat Island:Predators in Paradise and the World’s Greatest Wildlife Rescue(New York:Bloomsbury,2011),21.

[23] Terry L.Hunt,“Rethinking Easter Island’s Ecological Catastrophe,”Journal of Archaeological Science 34(2007):485-502.

[24] Zalasiewicz,The Earth After Us,9.

[25] Paul J.Crutzen,“Geology of Mankind,”Nature 415(2002):23.

[26] Jan Zalasiewicz et al.,“Are We Now Living in the Anthropocene?”GSA Today 18(2008):6.