地球24小時

文｜趙俊松 陳新宇

“只有一個地球”，這是1972年聯(lián)合國人類環(huán)境會議提出的口號，旨在呼吁人們?yōu)榱诉@一代和將來的世世代代保護和改善環(huán)境。50年后，2022年聯(lián)合國再次以“只有一個地球”作為今年世界環(huán)境日主題，以紀念那次偉大的盛會。

為什么說“只有一個地球”？請跟隨光陰之箭，回顧地球歷史，探尋生命進化軌跡，以珍惜來之不易的一切。

冥古宙：天體如同生命一樣，經(jīng)歷著生死。45.7億年前，隨著一片巨大分子云中，一小塊的引力坍塌，太陽誕生了，在這顆初生的恒星周圍，一圈薄薄的塵埃在引力的作用下形成星坯，地球隨之誕生。如果把地球歷史濃縮成一天，那么此刻就是00:00。45.1億年前（00:19），一顆和火星幾乎同樣大小的類地行星“忒亞”因偏離軌道撞擊了地球，它的內(nèi)核深入地球，而其余部分則被拋至太空形成了月球。這一事件，讓地球自轉(zhuǎn)軸傾斜了23.5度，地球有了四季變化，也有了潮汐。44.5億年前（00:38），隨著地球的冷卻，在重力的作用下，由巖漿海洋組成的地球，逐步形成了地核、地幔。和其他類地行星一樣，地球地核富含鐵，1千萬年以后地磁場產(chǎn)生了，太陽風(fēng)和宇宙射線在磁場的影響下再也不能吹走地球的大氣，南極光、北極光隨處可見，為孕育生命創(chuàng)造了最初的條件。44億年前（00:54），地球上有了最初的海洋。

太古宙：40億年前（03:00），4億年過后，地球也許有了最初的生命，但是隨著土星、木星等大型行星運行軌道后期重組，一場密集的隕石轟炸，扼殺了生命的可能。而原本與地球一樣遍布海洋的火星，則在這場轟炸中失去了所有的海洋，成了一顆夭折的“地球”。位于格陵蘭島西南部的沉積巖中，我們發(fā)現(xiàn)了誕生于38億年前（04:03）的生命活動痕跡——光合作用，古細菌、真細菌等原核生物的誕生。一開始，作為光合作用的副產(chǎn)物，氧氣對當時的厭氧微生物是有害的，直到凈化出好氧微生物后，氧氣開始增多，并最先與海洋中所有的鐵元素反應(yīng)后，才開始在大氣中富集，海水也才變得清澈，光合作用也能在更深的水域進行。光合生物改造地球的過程是漫長的，大氧化——這一里程碑的事件直到25億年前（10：52）才完成。巧合的是，與此同時，地球的垂直地質(zhì)構(gòu)造運動也隨之消失，僅剩下水平地質(zhì)構(gòu)造運動，地殼的穩(wěn)定，為生命的進化提供了保障。

元古宙：太陽最初誕生的2 0億年，能量遠比今天微弱，但地球上遍布的二氧化碳、甲烷等溫室氣體，讓地球有了溫暖的氣候，誕生了最初的生命。24億年前（11:24），隨著氧氣的進一步增加，甲烷被氧化，二氧化碳被光合作用吸收，地球開始變冷，“冰室效應(yīng)”導(dǎo)致地球變成了雪球。本已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)的態(tài)勢，在隨后的3億年里，伴隨一次次火山爆發(fā)，二氧化碳不斷釋放，地球經(jīng)歷了4次從冰封到解凍的過程。而在這期間，因為水溫降到4攝氏度以下后，水的體積開始增大，直至結(jié)冰，由于冰比水輕的特殊性質(zhì)，形成了冰盾，使得海洋深處液態(tài)的水得以保存，生命得以維系。21億年前（12:58），真核生物誕生，使得遺傳物質(zhì)儲存在細胞核內(nèi)，這應(yīng)該是人類最早的祖先！化石可以讓我們追溯到15億年前（16:07），出現(xiàn)了有性生殖，生命不再通過簡單的分裂繁殖以保持基本完全一致的基因，這一事件讓生物多樣性成為可能，并讓生命適應(yīng)復(fù)雜的自然環(huán)境。同時，葉綠體形成，光合作用在真核生物中出現(xiàn)。11億年前（18:13），羅迪尼亞超大陸形成，此時中國分為南中國和北中國兩個陸塊，并未合并在一起。7.5億年前（20:04），超大陸解體，氣溫急劇下降，地球再次被冰封，直到6.5億年前（20:35），海底火山爆發(fā)，才結(jié)束了此次冰期。6億年前（20:51），臭氧層開始形成。很快，以多細胞生物物種為代表的埃迪卡拉生物群在5.8 5億年前（2 0:5 6）迎來了大爆發(fā)，但在5.42億年前（21:0 9）這次多細胞生物最早的嘗試就夭折了。

顯生宙（古生代）：5.41億年前（21:10），多細胞生物進行了一次成功的嘗試，迎來了寒武紀生命大爆發(fā)，這主要得益于當時足夠的氧氣濃度，為這些生物形成骨骼創(chuàng)造了條件，云南澄江化石群是這次事件的有力見證。4.8億年前（21:29），植物以類似如今地衣或苔蘚的形式登陸。4.45億年前（21:40），地球因為未知原因出現(xiàn)了一次嚴重的降溫，發(fā)生了海退現(xiàn)象，原來的淺海區(qū)變得干涸，底棲動物慘遭屠戮。此后，冰期很快結(jié)束，冰雪融化入海，低溫導(dǎo)致海水含氧量降低，缺氧又給生物帶來了危害，腕足動物、棘皮動物等深受其害，史稱第一次生物大滅絕。4億年前（21:54），最早的動物登陸，它們并不是人類的祖先，而是節(jié)肢動物。3.72億年前（22:03），陸上植物一片茂盛，二氧化碳急劇下降，冰室效應(yīng)再次來臨，與此同時，森林無節(jié)制地擴張，使得陸地上的磷進入海洋，而大量的氧氣在雷電的作用下，與氮氣反應(yīng)生成二氧化氮，最終形成氮肥進入海洋。最初的海水富營養(yǎng)化在這樣的情況下形成，大量海洋生物死亡，缺氧、腐臭成了海洋的常態(tài)，盾皮魚類、無頜魚類等滅絕，史稱第二次生物大滅絕。3.65億年前（22:05），最早的四足動物棘螈開始浮出水面，邁向陸地。而先前登陸的節(jié)肢動物并未受到大滅絕的影響，高達35%的氧氣，使得許多巨無霸昆蟲稱霸陸地。2.52億年前（22:41），持續(xù)的火山爆發(fā)使得二氧化硫轉(zhuǎn)化成硫酸鹽在全球擴散，酸雨腐蝕著生態(tài)環(huán)境，而森林大火，氧氣濃度下降，也讓巨型昆蟲、床板珊瑚、三葉蟲等遭受了滅頂之災(zāi)，史稱第三次生物大滅絕。

顯生宙（中生代）：2.3億年前（22:48），最早的恐龍始盜龍出現(xiàn)。2億年前（22:57），由于火山的持續(xù)爆發(fā)，以海洋生物為主，加上哺乳類爬行動物走上了滅絕之路，史稱第四次生物大滅絕。但恐龍幾乎沒有受到滅絕的影響，反而在侏羅紀達到鼎盛，一直延續(xù)到了白堊紀，持續(xù)了1.6億年之久。1.55億年前（23:11），始祖鳥出現(xiàn)。1.3億年前（23:19），能夠開花的被子植物出現(xiàn)，并在8400萬年前（23:34）取代了裸子植物，占據(jù)了陸地。

顯生宙（新生代）：6600萬年前（23:39），在新生代第三紀古新世達定期，大規(guī)模火山爆發(fā)，加上一顆巨大隕石墜落，讓所有的恐龍（鳥類除外）、翼龍滅絕，史稱第五次生物大滅絕。之后，小型哺乳動物迎來了生機。火山、地震、海嘯、地方病等由自然災(zāi)害和自然演變引起的環(huán)境問題，我們稱之為原生環(huán)境問題。即使到了如今，人類也很難預(yù)見和預(yù)防。4700萬年前（23:45），艾達出現(xiàn)，被認為是人類、猿類以及猴類的共同祖先。3000萬年前（23:51）,東非大裂谷形成，在這道生物隔離欄的作用下，裂谷東邊的物種進化成了人類，而西邊則進化成了叢林巨猿。600萬年前（23:58:07），圖根原人出現(xiàn)，這是已知最古老的人科動物。

顯生宙（新生代——第四紀），260萬年前（23:59:11），與人類歷史有關(guān)的第四紀拉開了序幕。250萬年前，巴拿馬地峽縫合，南北美洲動物進行了一次物種大交換，從現(xiàn)存的動物來看，北美洲動物遠比南美洲動物有更強的適應(yīng)性，留下了更多的物種。240萬年前，能人出現(xiàn)。100萬年前，直立人和匠人學(xué)會了用火。25萬年前，尼安德特人出現(xiàn)。20萬年前（23:59:56.2），智人出現(xiàn)，智人即現(xiàn)代人的祖先。

13萬年前，智人第一次走出非洲，受北方寒冷氣候影響，加上直立人、尼安德特人的抵抗，以失敗告終。8萬年前，智人第二次走出非洲，他們成功了，在除南極洲之外的各大洲上相繼出現(xiàn)，而尼安德特人與其他直立人則相繼滅絕。人類對生態(tài)環(huán)境的影響從此開始顯現(xiàn)。隨著智人的增加，森林在減少，大型動物的生境喪失，加上智人高超的捕獵技術(shù)，劍齒虎、古巨蜥、猛犸象等大型動物相繼滅絕。約1萬年前（23:59:59.81），隨著生態(tài)失衡，捕獵對象消失，智人們出現(xiàn)了食物危機，但是卻恰逢維爾姆冰期結(jié)束，氣溫回升，動植物重新復(fù)蘇，部分智人開始定居，農(nóng)業(yè)革命到來。他們開始磨制石器，擁有并管理一些動物和植物，農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)率先誕生在“新月沃土”——約旦河谷和美索不達米亞平原。

公元前3500年（23:59:59.90），“新月沃土”和埃及相繼出現(xiàn)了文字，史前史結(jié)束，人類進入了文明時代。公元前2000年，人類開始使用火來鍛造金屬，燒掉了大量木材，人類對地球的影響隨著原始工業(yè)的誕生加強了。公元前176年樓蘭建國，公元630年突然消失。這個絲綢之路上的王國，地處絲路要沖，漢、匈奴及其他游牧國家，經(jīng)常在樓蘭國土上挑起戰(zhàn)爭，為了本國利益過度墾種，使水利設(shè)施、良好的植被受到嚴重破壞。公元3世紀后，流入羅布泊的塔里木河下游河床被風(fēng)沙淤塞，在今尉犁東南改道南流，致使樓蘭“城郭巋然，人煙斷絕”“國久空曠，城皆荒蕪”。樓蘭僅是古代人類破壞環(huán)境，自食惡果的一個典型案例，這類環(huán)境問題是由人類活動所引起的，我們稱之為次生環(huán)境問題。從《世界環(huán)境史》一書中，我們可以看到古希臘、古羅馬、古長安、瑪雅等文明的衰落，無不與生態(tài)環(huán)境惡化有關(guān)，人類依賴于自然因素，并受制于生態(tài)原則。縱觀人類文明發(fā)展史，“生態(tài)興則文明興，生態(tài)衰則文明衰”。

1492年（23:59:59.990），哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸，大航海時代開啟，促進了物種大交換，進而帶動了物種全球化。土豆、玉米、西紅柿、煙草、辣椒從美洲來到歐亞大陸，而小麥、大麥、羊、葡萄等則傳入美洲。1543年，哥白尼發(fā)表《天體運行論》，維薩留斯發(fā)表《人體構(gòu)造》，近代科學(xué)時代到來。隨后，開普勒、伽利略、牛頓等科學(xué)家相繼有了許多偉大的發(fā)現(xiàn)，為工業(yè)革命的到來奠定了基礎(chǔ)。1776年（23:59:59.995），瓦特發(fā)明蒸汽機，人類社會進入了工業(yè)時代，現(xiàn)代文明開啟，人們發(fā)明了汽車、火車、飛機，也發(fā)明了炸藥、原子彈，發(fā)生了兩次世界大戰(zhàn)；進入了信息時代，互聯(lián)網(wǎng)誕生；進入智能手機時代。如果把地球歷史比作24小時，人類文明也就存在了0.1秒，近代科學(xué)更是只誕生了短短0.01秒，原本處于第四紀大冰期的人類，竟然發(fā)現(xiàn)地球因為自己的發(fā)展而逐漸變暖，極端天氣災(zāi)害接連發(fā)生，對人類的未來形成挑戰(zhàn)。

1988年（23:59:59.999），政府間氣候變化專門委員會（IPCC）由聯(lián)合國與世界氣象組織合作成立，以應(yīng)對氣溫上升。2016年11月4日《巴黎協(xié)定》正式實施，以應(yīng)對地球加速變暖。回顧地球歷史，地球并不怕變暖，也不需要人類拯救，真正需要拯救的是人類自己。

我們的星球現(xiàn)在正處于間冰期，一定會再經(jīng)歷一次新冰期，但這至少得到5萬年以后。我們的太陽正處于壯年期，50億年后才會變?yōu)榧t巨星吞噬地球。現(xiàn)在的我們根本不用為此杞人憂天。然而富于探索精神的人類，已經(jīng)開始嘗試走向宇宙星空，美國的阿波羅登月，中國的天問一號著陸火星，歐洲航天局借助“蓋亞”空間探測器繪制銀河系多維地圖……雖然對于浩瀚星空來說這只是初學(xué)涂鴉，但人類最終的征途是星辰大海。

預(yù)計2050年，地球人口就將達到100億，這是公元前1萬年新石器時代500萬人的2000倍，是公元0年2.5億人的40倍，是1800年10億人的10倍，是1930年20億人的5倍，是1987年50億人的2倍。人口的快速增加，其對生態(tài)環(huán)境的破壞能力也在增加，從而對人類自身的生存造成威脅。更為嚴重的是，生物多樣性急劇下降，第六次生物大滅絕正在上演。而地球上的每一個生物物種都是經(jīng)過數(shù)億年的進化形成的，對于地球來說都是獨一無二的寶貝，是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。2020年聯(lián)合國的一份研究報告表明，全球最近10年在保護生物多樣性方面未能達成目標，環(huán)境持續(xù)惡化正在增加疾病從動物傳播給人類的風(fēng)險。環(huán)境是一個復(fù)雜的整體，人類若想更長久地繁衍生息下去，必須關(guān)愛地球，共建地球生命共同體。