人類起源

電影《2012》描繪在2012年，地球?qū)⒚媾R毀滅性災(zāi)難。這是個虛構(gòu)故事。可是，現(xiàn)代科學研究表明，在人類漫長演變歷史中，經(jīng)歷過世界末日般的巨大災(zāi)難卻非虛構(gòu)，它的確發(fā)生過。

10萬年前，上百萬原始人類在各大洲生息、繁衍。

大約7萬年前，一場滅頂之災(zāi)卻突然降臨，正在走向繁盛的原始人群陸續(xù)死亡、瀕臨絕跡。只有寥寥幾千人得以幸存，成為今天現(xiàn)代人類的祖先。

災(zāi)難到底從何而來？是什么改變了人類進化發(fā)展的歷程，把曾經(jīng)繁榮的人類文明毀于一旦呢？

紐約大學的托德·迪索泰爾教授經(jīng)過多年研究，得出了一個足以讓世人震驚的結(jié)論。（圖1）

托德·迪索泰爾：只要看看當今世界人口線粒體的變異方式，再借助已知的線粒體變異速度，就可估算出在5萬到10萬年前，地球上只有幾千人，他們是地球上現(xiàn)在所有人口的直系祖先。

托德·迪索泰爾的研究遭到很多人質(zhì)疑。因為，從全球各地出土的古人類化石可以證明，二百萬年前開始，古人類已經(jīng)廣泛分布在世界各地，到距今10萬前，地球上古人類數(shù)量至少有幾十萬到上百萬。

如果說我們的祖先只有區(qū)區(qū)幾千人，那么其他的古人到哪里去了呢？

面對質(zhì)疑，托德·迪索泰爾對自己的研究結(jié)果非常有信心，他的理由是什么呢？

托德·迪索泰爾：世界各地人們遺傳差異性非常小，小得令人不可思議。人種之間膚色不同，頭形不同，發(fā)質(zhì)不同，各種各樣的差異，可是如果從遺傳學角度看，這些差異都是表面的、膚淺的。

上世紀90年代，各國科學家聯(lián)手實施了一個龐大的人類基因組計劃，采集世界各地DNA樣本進行研究。

托德·迪索泰爾在大量數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上吃驚地發(fā)現(xiàn)：不管遠隔重洋還是不同種族，即使是一個黑人、一個白人、一個黃種人進行對比，他們的基因差異都微乎其微，比非洲叢林同一群黑猩猩之間的個體差別要小得多。而這只能說明一個問題，我們?nèi)祟惖淖嫦葦?shù)量非常少。（圖2）

托德·迪索泰爾：我用5種顏色的口香糖球代表基數(shù)很大、存在差異的人口，如果這些人口要通過我們所謂的基因瓶頸，由一個玻璃瓶代表，結(jié)果得到的遺傳多樣性小了許多。（圖3）

據(jù)此，托德·迪索泰爾進一步精確計算出：距今7萬5千年左右，全球現(xiàn)代人類的祖先大約為兩千人。按這個密度，恐怕像北京、紐約這么大的地方只能攤上一個人。

在當時那種生產(chǎn)力水平之下，交通、信息等條件都極其原始，人們分散生活根本不可想象。因此，托德·迪索泰爾認為，這幾千位人類祖先只能集中生活在某一個區(qū)域。

經(jīng)過考察，專家得出結(jié)論，人類的故鄉(xiāng)在東部非洲。因為在這里，人們之間的遺傳差異遠遠大于世界其他地區(qū)，居住在同一個村子里兩個鄰居的DNA差異性，比分別從東南亞和北歐地區(qū)隨機抽取的人之間的差異性還要大。

人類遺傳學專家說，7萬多年以前，全世界只有2000多人，而且都生活在東非。如果這個推斷是真的，那么其他大陸上理應(yīng)有的上百萬原始人群哪里去了呢？世界許多地方發(fā)現(xiàn)過古人類化石、石器工具，還有生活遺址，他們也經(jīng)歷了幾十萬年的進化和繁衍，難道一下子都消失了嗎？這個問題，作為遺傳學家的托德·迪索泰爾解釋不了。他的觀點也就一直無法印證。一直到地質(zhì)專家有了新的發(fā)現(xiàn)。

格陵蘭島，世界上面積最大的島嶼，80%以上的區(qū)域處于北極圈內(nèi)，終年被冰雪覆蓋。對科學家來說，這里厚厚的低溫凍土層，是研究地球億萬年來氣候、地質(zhì)、生物等一系列變化的天然數(shù)據(jù)庫。

格雷格·澤林斯基，美國緬因州大學教授，他研究北極圈內(nèi)格陵蘭島的凍土層，從千層餅般層層堆積的凍土中提取各種物質(zhì)，讀出不同年代的氣候和環(huán)境信息。1993年的一天，他突然觀察到一個奇異現(xiàn)象。（圖4）

格雷格·澤林斯基：我當時正核查冰核中所含的硫酸成分，突然注意到在7萬5千年前出現(xiàn)了一個非常巨大的峰值，這表明當時地球大氣中硫的含量非常非常高。肯定有大事，我興奮極了，進一步往下研究。（圖5）

經(jīng)過反復(fù)實驗測算，格雷格·澤林斯基斷定：在距今7萬5千年前，北極地區(qū)曾有一次非常劇烈的大氣硫含量超標現(xiàn)象。數(shù)量如此之大的硫，如果不是來自地球以外，那就只能有一個答案——一次威力超乎尋常的火山爆發(fā)。

對于火山的威力，人類并不陌生。

公元79年，意大利半島的維蘇威火山爆發(fā)，近兩千年歷史的龐貝古城和兩萬多名居民，一夜之間徹底消失在熾熱的火山巖漿之下。

千百年來，人類還遭遇過很多次這樣的自然劫難。

1991年，菲律賓發(fā)生20世紀威力最大的皮納圖博火山噴發(fā)，火龍飛天，濃煙騰空，蘑菇云高達35公里。當時正在附近基地服役的美國空軍士兵丹尼斯·肖斯是目擊者之一。（圖6）

丹尼斯·肖斯：我看到了火山噴發(fā)，火山灰形成的云團在天空滾動，好像電影中的情景。

所幸的是，現(xiàn)代科技預(yù)測到這次噴發(fā)，周圍大多數(shù)居民提前一個星期撤離。即使如此，這次大噴發(fā)造成的后果也讓人觸目驚心：320人死亡，10萬人無家可歸，數(shù)千平方公里的土地被火山灰覆蓋，30萬公頃農(nóng)田絕收，近萬公頃森林死亡。（圖7）

丹尼斯·肖斯：到處灰蒙蒙的，植物被蒙上一層厚厚的火山灰，全都死了。

這還不是災(zāi)難的全部，另一個持續(xù)性的惡果是，飄散在大氣中的火山塵埃和酸性物質(zhì)遮擋了陽光，當年全球平均溫度下降一度。整個北半球農(nóng)作物生產(chǎn)都受到影響。像皮納圖博火山這樣的災(zāi)難，還遠不是最可怕的。通過對冰島凍土層提取的硫化物樣本進行計算，科學家得出了一個令人恐怖的推測：7萬5千年前，地球曾經(jīng)出現(xiàn)過更為驚心動魄的火山大爆發(fā)，其能量和破壞力足足是皮納圖博火山的幾百倍甚至上千倍。

7萬5千年前，有哪座火山能釋放出如此巨量的硫酸？將石器時代的古人類逼到滅絕邊緣呢？

根據(jù)地質(zhì)專家研究，7萬多年前，北極地區(qū)出現(xiàn)空氣硫含量激增，是不是北極發(fā)生過火山爆發(fā)呢？經(jīng)過考察，在北極沒有找到大規(guī)模火山爆發(fā)痕跡。于是，科學家認為，這次硫含量嚴重超標，是一次超大規(guī)模火山噴發(fā)引起的全球性后果，北極空氣中的硫，是從別處漂過來的。這個空前災(zāi)難發(fā)生的源頭在哪里呢？

經(jīng)過反復(fù)查證地質(zhì)資料，科學家把史前大災(zāi)難最可能的發(fā)源地鎖定在印度尼西亞蘇門答臘的多巴湖。它長96公里，寬32公里，水域遼闊，風景宜人。難道這平靜優(yōu)美的水面之下，竟是曾經(jīng)暴虐無比的災(zāi)難之源？（圖8）

早在1929年，荷蘭地質(zhì)學家馮·貝梅倫已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，整個多巴湖，就是一座超級火山噴發(fā)后的巨大火山口。它上一次爆發(fā)的時間，恰恰就在7萬5千年前。但是，僅時間上的巧合就能說明它是那場空前災(zāi)難的元兇嗎？

科學家再次從多巴湖提取熔巖樣本，試圖通過實驗來模擬那次火山噴發(fā)到底有多大威力。瑟雷爾復(fù)合材料研究所的大衛(wèi)·瓦克博士拿一瓶可樂來說明實驗的原理。（圖9）

大衛(wèi)·瓦克：與巖漿一樣，汽水中也溶解了氣體，可以看到氣體向上形成的壓力。

每座火山的巖漿成分都會有所不同，一些低粘稠度巖漿，氣體形成的氣泡可以從巖漿當中“咕咕”地冒出，從而降低氣體壓力，減弱火山爆發(fā)時的威力。而巖漿粘稠度越高，爆發(fā)的威力就越可怕。

大衛(wèi)·瓦克：氣泡被困住了，它要出來就會爆破，就像炸藥。

大衛(wèi)·瓦克對多巴湖熔巖與其他火山熔巖樣本進行分析實驗，當溫度加熱到攝氏1300度時，已經(jīng)固化的熔巖重新成為巖漿狀態(tài)。這時，可清晰地看到，多巴火山的巖漿粘稠度遠遠高于其他火山。

大衛(wèi)·瓦克：由于巖漿粘稠度很高，氣體被困，使噴發(fā)時爆炸威力倍增。

隨著一系列實驗的深入，7萬5千年前超級火山大爆發(fā)的震撼場景一步步被還原。

多巴火山位于兩大地質(zhì)板塊交界處，印度、澳大利亞板塊以每年5厘米的速度擠入亞歐板塊之下，日積月累，上萬立方公里體積的巖漿暗暗堆積涌動，對地表形成無可抗拒的上升壓力。終于有一天，石破天驚，一股毀滅一切的力量狂虐而出。它究竟有多么強大？今天的人類無法親眼見到，但人們見過皮納圖博火山爆發(fā)的可怕情景，由此可做對比。（圖10）

比爾·麥奎爾（本菲爾德危險研究中心研究員）：如果用一個小球代表20世紀規(guī)模最大的皮納圖博火山的噴發(fā)量，那么這個籃球就代表了7萬5千年前多巴火山的噴發(fā)量。皮納圖博火山造成全球氣溫下降半度，減緩了全球變暖的步伐。你能想象多巴火山噴發(fā)會對全球氣候造成什么影響。

多巴火山爆發(fā)的能量，足足是皮納圖博火山的200倍，破壞力大1000倍。

840立方公里的火山灰猝然噴出，可覆蓋10多個美國加利福尼亞州那么大的面積。超過20億噸的硫酸爆炸物被拋進大氣層。周邊18000多平方公里陸地上的所有生物全部滅絕。

多巴火山噴發(fā)，這是古人類進化為現(xiàn)代人之前所經(jīng)歷的最大火山爆發(fā) 。但是，一次火山爆發(fā)是怎樣讓整個人類走到滅絕邊緣的呢？

科學家研究認為，我們?nèi)祟愑形拿饔涊d以來，任何一次火山噴發(fā)的威力和破壞程度，都遠遠無法和這場史前超級大爆發(fā)相比。但是，一座火山爆發(fā)，不管力量再大，直接覆蓋的地方總是有限的，要說一下子就毀滅了分布在整個地球上幾十萬上百萬的古人類，還是讓人難以置信。到底是什么原因，使絕大多數(shù)古人類最終消失了呢？

科學家說，盡管多巴火山的爆發(fā)威力比皮納圖博火山要大成百上千倍，但被它直接毀滅的區(qū)域并不算太大，只有2萬平方公里左右。那么，究竟是什么因素使分布全球的古人類遭遇滅頂之災(zāi)呢？

帶來致命威脅的并不是熾熱奔騰的巖漿，而是漫天飄灑的火山灰。

邁克爾·佩特拉格利亞（劍橋大學博士）：這些顆粒就像非常小的玻璃碎片，它們鋪天蓋地地飛舞，如果吸進肺里，就會造成各種各樣致命的傷害。火山灰粉塵落入每天飲用的水源，會讓淡水具有毒性，后果可想而知。（圖11）

多巴火山噴發(fā)的火山灰到底造成了多大范圍的破壞？它的破壞程度有多嚴重？火山灰真的能使眾多古人類失去生存基礎(chǔ)嗎？

2000年，在距離多巴火山上千公里之外的印度南部，邁克爾·佩特拉格利亞有了驚人的新發(fā)現(xiàn)。在多巴火山噴發(fā)7.5萬年后，佩特拉格利亞找到了多巴火山灰遺跡。

邁克爾·佩特拉格利亞：那是一處很壯觀的火山灰堆積遺址，火山灰層相當厚，非常有考古價值，是難得見到的重大發(fā)現(xiàn)。（圖12）

經(jīng)過物質(zhì)和年代技術(shù)分析，毫無疑問，這些火山灰就是7萬5千年前多巴火山的杰作。在距離火山口上千公里之外，火山灰的覆蓋厚度仍然有15厘米，而堆積最厚層竟然達到4米。佩特拉格利亞簡直無法想象，這是怎樣的一場災(zāi)難。用滅頂之災(zāi)來形容，毫不過分。通過實地勘測，他看到了古人類被毀滅的直接證據(jù)。

邁克爾·佩特拉格利亞：我們在火山灰層下面發(fā)現(xiàn)了大量石器工具，可是在火山灰出現(xiàn)后，使用這些石器的古人類好像完全消失了。（圖13）

以火山爆發(fā)為時間分界線，在火山灰覆蓋之后，人類活動的痕跡不復(fù)存在。這樣的破壞范圍有多大呢？經(jīng)過計算得出的數(shù)字是260萬平方公里。然而，對整個地球來說，這也只是一個小小的局部，怎么可能對全世界范圍內(nèi)的原始人類都構(gòu)成威脅呢。另一位科學家霍華德·格里菲斯教授試圖通過實驗找到答案。

霍華德·格里菲斯（劍橋大學教授）：我們這項實驗的目的就是模擬火山噴發(fā)后可能帶來的影響，我們降低光照強度，降低氣溫，還減少植物生長所需要的正常水供應(yīng)。

最終的元兇原來是它——超級火山噴發(fā)釋放出的20億噸硫酸鹽所形成的酸云。大氣中的酸性物質(zhì)阻斷了90%的光照，植物生長所必需的光合作用難以進行。與此同時，全球平均氣溫降低17度，引發(fā)全球長達6年的火山嚴冬。一些地區(qū)的降水量也驟減90%。

霍華德·格里菲斯：實驗結(jié)果非常清楚，在多巴火山噴發(fā)引起的幾大環(huán)境巨變的打擊下，全球范圍內(nèi)植物出現(xiàn)了大規(guī)模死亡。

面對自然環(huán)境被劇烈破壞，完全沒有現(xiàn)代科技的古人類自然沒有抵御能力，他們喪失了生存基礎(chǔ)，和其他許多動植物一樣，逐漸走向滅絕邊緣。只有在東部非洲，或許是自然條件還沒有完全陷入絕境，或許是人們找到了新的生存方法。極少數(shù)人幸運地活了下來，并繁衍后代，一步步創(chuàng)造出我們今天的世界。

無論是圣經(jīng)里的滔天洪水和諾亞方舟，還是古希臘哲學家柏拉圖所記述的消失的文明——亞特蘭蒂斯大陸，在許多地方不同的文明發(fā)展史中，都有過關(guān)于世界末日、災(zāi)難滅絕內(nèi)容的傳說。而人類也正是在克服無數(shù)艱難險阻的漫長過程中，建立起高度發(fā)達的文明社會。我們希望與自然和諧相處，我們希望地球家園永遠繁榮安寧。