冰河往事：時間的骨架

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有時候我和別人開玩笑，說如果物理學(xué)是研究時間之本質(zhì)的學(xué)科的話，那么地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)就是研究時間之表象的學(xué)科。一般人眼中的時間是線性前行的，今年20、明年21，五年計劃、十年規(guī)劃，階段與階段之間是相加的關(guān)系?？墒堑刭|(zhì)學(xué)的時間概念卻是對數(shù)的，分成不同的尺度，一層層的時間單元——宙、代、紀(jì)、世、期、時，像俄羅斯套娃一樣。地球的各種變遷在不同的時間尺度里，模式也不盡相同。

哈佛大學(xué)已故的古生物學(xué)家斯蒂芬·古爾德曾經(jīng)做過一個講座，講述二疊紀(jì)末期那次前無古人后無來者的生物大滅絕事件——據(jù)估計，在這次事件中滅絕的海洋物種可能高達(dá)96%。結(jié)果講座內(nèi)容見報之后，卻變成了“自然界具有強(qiáng)大的恢復(fù)能力，人類不必為物種滅絕擔(dān)心”。古爾德無奈地寫了一篇關(guān)于時間尺度的文章，說：“沒錯，就憑人類這點(diǎn)能耐，想讓生物圈一擊全滅確實(shí)不可能，早晚能恢復(fù)回來?？墒恰缤硎嵌嗤?？一般人覺得50年或100年就是長遠(yuǎn)了，1000年簡直可以叫天長地久，但是二疊紀(jì)末期那次，恢復(fù)花了多少時間？1000多萬年！要知道，哺乳動物一個物種從產(chǎn)生到滅絕平均只有400萬年，人類估計很難等到生物圈恢復(fù)的那一天。等到古生物學(xué)意義上的‘長遠(yuǎn)真的到來，統(tǒng)治地球的大概已經(jīng)是老鼠或者蟑螂了?！?/p>

由此可見，要想扔掉日常的時間概念而學(xué)會古生物學(xué)的思考方式還真不那么容易。當(dāng)然，古生物學(xué)的思考方式也不見得一定就好，比如現(xiàn)在每次我聽到什么“愛你一萬年”之類的流行歌曲就忍不住冷笑……

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現(xiàn)在氣候變化成了熱點(diǎn)，很多人都開始關(guān)注這個變暖到底是怎么回事，于是時間尺度問題也摩拳擦掌準(zhǔn)備殺死更多的腦細(xì)胞了。

先來看上面這張圖，這是整個顯生宙的溫度變化，時間跨度5.4億年，是全部地球歷史的大概九分之一。

咦？要按這個圖，我們明明處在寒冷時期，哪里來的什么變暖呢？

從這個尺度上講，說我們現(xiàn)在處于寒冷時期確實(shí)沒錯。地球歷史上有接近90%的時間是處在很溫暖的“暖室”（Hot house），也即兩極沒有冰蓋的時間，平均溫度比現(xiàn)在高出很多，海洋所占的面積也比現(xiàn)在大得多。具體環(huán)境我們已經(jīng)很難想象了，雖然生命繁茂，但確實(shí)不太適合人居住。夾雜其間的是許多“冰室”（Ice house）時期，每段持續(xù)幾千萬年。我們現(xiàn)在就身處一個寒冷的冰室之中，證據(jù)是現(xiàn)在極地有冰川。

再看第二張：新生代的溫度變化，時間跨度6500萬年。

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沒想到吧，上一幅圖最后一段“光滑下跌”的曲線，拆開來居然這么復(fù)雜，并非一路下跌?？梢钥吹剑@次“冰室”大約始于3400萬年前，從南極結(jié)冰開始。雖然結(jié)了一半開始融化，但還沒融完，又重新凍上，所以還是算數(shù)的。

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繼續(xù)細(xì)分，時間跨度500萬年：

每次冰室又可以再細(xì)分，大致標(biāo)準(zhǔn)是一極有冰川還是兩極都有。兩極都有冰的時段稱為“冰川時代”（Ice age），而我們正好落在一個冰川時代里。這次冰川時代始于大概260萬年前。

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再放大，時間跨度縮小到45萬年：

不用說，里面又是波瀾壯闊，可以分成冰期（Glacial）和間冰期（Interglacial）兩個階段，前者超級冷，后者還不算太冷。算我們運(yùn)氣好，現(xiàn)在正處于一個新的間冰期里。上一次冰期始于兩萬年前，于1.8萬年前達(dá)到鼎盛（學(xué)名叫“末次盛冰期”，Last Glacier Maximum，簡稱LGM），當(dāng)時的北美大陸被冰川蓋住了一多半。大部分涉及冰川的影視作品——尤其是大名鼎鼎的動畫片《冰河世紀(jì)》——說的就是那一次。所以你明白《冰河世紀(jì)1》的結(jié)尾為什么是“兩萬年以后”了吧？可憐的松鼠……

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接著放大，這是最近一次冰期結(jié)束后的事情，時間跨度1.2萬年（不同的曲線代表不同地點(diǎn)的數(shù)據(jù)，黑色粗線是平均值，下同）。

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然后是最近1000年：

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然后是最近120年：

打開最后一個“俄羅斯套娃”，終于看到這條我們熟悉的曲線。IPCC花了納稅人那么多錢，很重要的一個任務(wù)就是搞明白這條高揚(yáng)的曲線到底是自然的周期還是人為因素。最后，他們的結(jié)論是：“自20世紀(jì)中葉以來，大部分已觀測到的全球平均溫度的升高很可能是由于觀測到的人為溫室氣體濃度增加所致。過去50年以來，各大陸（南極除外）可能都出現(xiàn)了顯著的人為變暖?！?/p>

地質(zhì)尺度上這么點(diǎn)小變化，卻對咱的經(jīng)濟(jì)社會體系有這么大的沖擊，人類還真是嬌氣。我想沒準(zhǔn)那些氣候變化陰謀論者并不是真的不承認(rèn)變化，也許只是覺得人類面對自然界老這么縮手縮腳，作為萬物之靈實(shí)在是太丟臉了吧。endprint