冰河往事：时间的骨架

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有时候我和别人开玩笑，说如果物理学是研究时间之本质的学科的话，那么地质学、古生物学就是研究时间之表象的学科。一般人眼中的时间是线性前行的，今年20、明年21，五年计划、十年规划，阶段与阶段之间是相加的关系。可是地质学的时间概念却是对数的，分成不同的尺度，一层层的时间单元——宙、代、纪、世、期、时，像俄罗斯套娃一样。地球的各种变迁在不同的时间尺度里，模式也不尽相同。

哈佛大学已故的古生物学家斯蒂芬·古尔德曾经做过一个讲座，讲述二叠纪末期那次前无古人后无来者的生物大灭绝事件——据估计，在这次事件中灭绝的海洋物种可能高达96%。结果讲座内容见报之后，却变成了“自然界具有强大的恢复能力，人类不必为物种灭绝担心”。古尔德无奈地写了一篇关于时间尺度的文章，说：“没错，就凭人类这点能耐，想让生物圈一击全灭确实不可能，早晚能恢复回来。可是‘早晚是多晚？一般人觉得50年或100年就是长远了，1000年简直可以叫天长地久，但是二叠纪末期那次，恢复花了多少时间？1000多万年！要知道，哺乳动物一个物种从产生到灭绝平均只有400万年，人类估计很难等到生物圈恢复的那一天。等到古生物学意义上的‘长远真的到来，统治地球的大概已经是老鼠或者蟑螂了。”

由此可见，要想扔掉日常的时间概念而学会古生物学的思考方式还真不那么容易。当然，古生物学的思考方式也不见得一定就好，比如现在每次我听到什么“爱你一万年”之类的流行歌曲就忍不住冷笑……

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现在气候变化成了热点，很多人都开始关注这个变暖到底是怎么回事，于是时间尺度问题也摩拳擦掌准备杀死更多的脑细胞了。

先来看上面这张图，这是整个显生宙的温度变化，时间跨度5.4亿年，是全部地球历史的大概九分之一。

咦？要按这个图，我们明明处在寒冷时期，哪里来的什么变暖呢？

从这个尺度上讲，说我们现在处于寒冷时期确实没错。地球历史上有接近90%的时间是处在很温暖的“暖室”（Hot house），也即两极没有冰盖的时间，平均温度比现在高出很多，海洋所占的面积也比现在大得多。具体环境我们已经很难想象了，虽然生命繁茂，但确实不太适合人居住。夹杂其间的是许多“冰室”（Ice house）时期，每段持续几千万年。我们现在就身处一个寒冷的冰室之中，证据是现在极地有冰川。

再看第二张：新生代的温度变化，时间跨度6500万年。

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没想到吧，上一幅图最后一段“光滑下跌”的曲线，拆开来居然这么复杂，并非一路下跌。可以看到，这次“冰室”大约始于3400万年前，从南极结冰开始。虽然结了一半开始融化，但还没融完，又重新冻上，所以还是算数的。

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继续细分，时间跨度500万年：

每次冰室又可以再细分，大致标准是一极有冰川还是两极都有。两极都有冰的时段称为“冰川时代”（Ice age），而我们正好落在一个冰川时代里。这次冰川时代始于大概260万年前。

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再放大，时间跨度缩小到45万年：

不用说，里面又是波澜壮阔，可以分成冰期（Glacial）和间冰期（Interglacial）两个阶段，前者超级冷，后者还不算太冷。算我们运气好，现在正处于一个新的间冰期里。上一次冰期始于两万年前，于1.8万年前达到鼎盛（学名叫“末次盛冰期”，Last Glacier Maximum，简称LGM），当时的北美大陆被冰川盖住了一多半。大部分涉及冰川的影视作品——尤其是大名鼎鼎的动画片《冰河世纪》——说的就是那一次。所以你明白《冰河世纪1》的结尾为什么是“两万年以后”了吧？可怜的松鼠……

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接着放大，这是最近一次冰期结束后的事情，时间跨度1.2万年（不同的曲线代表不同地点的数据，黑色粗线是平均值，下同）。

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然后是最近1000年：

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然后是最近120年：

打开最后一个“俄罗斯套娃”，终于看到这条我们熟悉的曲线。IPCC花了纳税人那么多钱，很重要的一个任务就是搞明白这条高扬的曲线到底是自然的周期还是人为因素。最后，他们的结论是：“自20世纪中叶以来，大部分已观测到的全球平均温度的升高很可能是由于观测到的人为温室气体浓度增加所致。过去50年以来，各大陆（南极除外）可能都出现了显著的人为变暖。”

地质尺度上这么点小变化，却对咱的经济社会体系有这么大的冲击，人类还真是娇气。我想没准那些气候变化阴谋论者并不是真的不承认变化，也许只是觉得人类面对自然界老这么缩手缩脚，作为万物之灵实在是太丢脸了吧。endprint