漸冷的地球,滅絕,確有其事!地球絕大部分時光,都是無人類世界

漸冷的地球

動物與植物的化石記錄清楚指出一段線性、方向性的歷史。動植物的例子中,其歷史皆可以詮釋為「逐步發展」,因為「較高等」的生命體似乎是按照時間先後順序出現的:哺乳類晚於爬蟲類或魚類,開花植物晚於不開花植物。那麼,人們要如何理解生命史所具有的強烈方向性呢?

圖/Pixabay
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其中一條可能的線索,是從早期許多動植物的熱帶外貌著手。例如在今天北歐的低溫緯度區,就有找到侏羅紀的珊瑚礁,有些甚至能回溯到志留紀。當地還有幾乎跟珍珠鸚鵡螺相同的貝類出土,但時人知道這種鸚鵡螺棲息在東印度群島(今印尼)附近;長久以來,人們都認為類似鸚鵡螺、但數量更多的菊石,說不定也棲息於類似的熱帶環境。植物化石證據更是驚人。甚至在倫敦附近的第三紀地層中,都可以找到類似今天生長於比英格蘭更溫暖地方的植物殘跡。再往時間深處走,德.拉貝許則是根據充分的化石證據,來畫他那幅「更古老的多塞特」侏羅紀海岸上的棕櫚樹與蘇鐵。時代更古老的石炭紀植物煤炭化石在這一點上甚至更讓人印象深刻,令人想起今天熱帶地區的茂密雨林與紅樹林沼澤地。當探險隊在北美洲頂端的浮冰水道迷宮中尋找通往太平洋最短的「西北航道」時,也有回報說找到煤炭沉積與珊瑚礁化石(根據板塊構造論,大陸「板塊」會緩慢改變其緯度,但這種現代概念當然是那時候的人無法想像的)。

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小布隆尼亞爾把此前全球氣候溫度較高的所有證據,跟他的巴黎同事、知名物理學家約瑟夫.傅立葉(Joseph Fourier)和地質學家路易.哥迪耶(Louis Cordier)過去提出的主張相結合,亦即地球必然是從白熾的初始狀態漸漸冷卻下來的

基本上,這跟布豐半世紀以前提出的觀點並無二致。但這個構想在今天卻可以套用在一段極大的時間跨度上,遠超過布豐所能想像;而且還能跟拉普拉斯影響深遠的「星雲假說」(nebular hypothesis)相結合──所有的行星都是從太陽所發散的一縷極高熱物質所冷凝而成。更有甚者,傅立葉最新、最高深的熱傳導數學物理,以及哥迪耶對礦脈溫度上升(地溫梯度)最新、最精準測量結果的爬梳,都能支持漸冷的說法。

實際上,他們的說法就等於主張地球確實有個「內部」或「中心熱」,而他們認為最有可能的解釋就是餘熱。對於布隆尼亞爾和其他許多地質學家而言,這種地球物理學理論(借用一下現代的詞彙)可以把各式各樣的證據融會貫通,證明地球表面在久遠的過去比現今熱上許多。如果此前的熱能泰半來自地球內部,而非太陽,就能解釋形成煤炭的森林何以在高緯度都能茂盛生長:當時的全球氣溫必然更為一致,與緯度關係更少,此後才漸漸改觀。這同樣能解釋化石記錄為何隨時間上溯而漸漸消失:寒武紀必然是海洋冷卻至足以讓生物得以存活的最早時間。

阿道夫.布隆尼亞爾進一步發揮這種地球長期環境史的構想。

他認為,由樹蕨、巨大木賊與石松構成的成煤森林之所以能如此繁盛茂密,很可能是因為早期大氣遠比今日富含更多光合作用所需的「碳酸」(指二氧化碳)。反過來說,這一點或許也延緩了哺乳類等「較高等」型態的動物生命出現的時間,因為牠們需要大量的氧氣。

根據這種看法,不只是堅實的地球及其表面的生物有其歷史,甚至連大氣都可能有不亞於斯的深歷史,而且原則上是可以重新建構的。這種大規模的理論建構至少激勵了少數地質學家,使他們確確實實從全球的角度、從諸多行星之一的角度開始重新思考地球,而這正是早自該世紀初便普遍為人擯棄的思考方式:大理論若非因為有過多猜測,以至於無法在體面的新興地質科學中占有一席之地,不然就是在地質學的探討範圍之外,最好留給天文學家處理。

最後,弔詭的是,「漸」冷的地球模型卻可以解釋地球歷史不是漸變的特色。新的地層學讓學者有機會在無法估量或相對的時間跨度,也就是地球歷史上連續的「紀」上,為地表發生重大擾動的時間點定年。重大擾動通常表現為新舊地層組之間區域性的「不整合」(unconformities),赫頓許久之前就是利用這類的不整合,主張曾經有「一連串的過去世界」。

在每一次不整合現象中,舊地層組受到明顯擠壓,地層隨後遭沖刷侵蝕,接著新的地層又沉積在頂部。馮.布赫與其他許多地質學家在歐洲各地,甚至到歐洲以外的地方進行廣泛的田野調查,結果顯示,在地球漫長的歷史中,這些抬升事件在不同時間段、在不同地區發生,而且間隔拉得很開:例如懷特島,顯然是在最近幾次事件之中受到影響的。

法國地質學家萊昂斯.伊利.德.博蒙特(Leonce Elie de Beaumont)在談〈全球地表革命〉(“The revolutions of the surface of the globe”,一八二九年至三○年)的重要論文中,主張這些不定期發生的「抬升紀元」(epochs of elevation),每一次都會以某種超級大地震,在地殼上留下嚴重變形的跡象。他認為,隨著地球冷卻下來,地球深處的核心也會緩慢而穩定的收縮,而每一次大地震都是因為堅硬的地殼隨地核收縮而產生變化。

易言之,地球下方深處持續的物理因素,有能力對地球表面造成偶發的「災難」效應。

圖/Pixabay
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截至十九世紀中葉,這種對地球無邊漫長歷史的重建,已經得到歐洲各地大多數地質學家的認可,以及歐洲之外(例如俄羅斯與北美洲)相對少數學者的採納。他們一致認為,地球經歷的變化大致上有個方向,最根本的原因或許是從起源時的極熱到眼下狀態的漸冷過程。

習慣地球變動環境的動植物來來去去,「高等」型態的生物通常出現的時間都比「低等」者來得晚。整體化石紀錄因此不僅具備線性、方向性,還有大致上「逐步發展」的特質,人類這個物種則在故事的最後才現身。而這種連續的變化雖然在多數時候都相當平緩,但似乎不時會遭到突然且更為劇烈的短暫變化所打斷,且劇烈變化據信同樣是出自自然的因素──或許來自無法觸及的地球深處。

然而,全世界地質學家之間的這種眾口鑠金的共識,卻至少從三個不同的方向遭到挑戰。

看更多 左岸出版 馬丁・魯維克《地球深歷史:一段被忽略的地質學革命,一部地球萬物的歷史》

圖、文/左岸文化出版 馬丁・魯維克 Martin J.S. Rudwick《地球深歷史:一段被忽略的地質學革命,一部地球萬物的歷史》
圖、文/左岸文化出版 馬丁・魯維克 Martin J.S. Rudwick《地球深歷史:一段被忽略的地質學革命,一部地球萬物的歷史》
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