“由中國地質調查局天津地礦研究所研究員朱士興等進行的一項地學科研最近獲重大發現:13億年前地球每年有500多天,每年有13-14個月。這是朱士興、黃學光、辛后田等人,從天津薊縣燕山古地層的“疊層石”研究中發現的。確定當時地球每年有546-588天,每年有13-14月,每
月為42天,每天為14.91-16.05小時”。
由此看來地球繞日軌道是不斷向太陽靠近的、地球光輻射是緩慢增加的、那么13億年前日地距離是多少呢?根據開普勒第二定律:在相等時間內,太陽和運動著的行星的連線所掃過的面積都是相等的。據此計算以下數據:(13億年前地球一年天數546+588/2=567天、地球每天14.91+16.05/2=15.48小時)
日地距離、13億年前為1.246天文單位
地球光輻射:13億年前為今天的64.4%
日地引力:13億年前為今天的64.4%
地球大氣離心力:13億年前為今天的1.55倍
13億年前地球的熱輻射只有今天的64.4%、地球對大氣引力因為日地引力減小而增加、而又因為地球大氣離心力增加而減少、一增一減互相抵消,維持對大氣引力不變。由于光輻射是緩慢增加的、地球氣溫是一個長期緩慢增加的趨勢、當氣溫增加到某一臨界值時、大氣膨脹、就會發生大氣逃逸現象、以至于地球大氣出現減少的趨勢可能,甚至在未來的若干億年發生像火星那樣大氣蒸發逃逸、大氣含量只有現在地球的1%,留下一個荒涼沒有生命氣息寂寞星球。
探索掌握氣候的演化規律,有助于應對今天極端災害天氣的挑戰。由此我們不妨再次重溫比較熟悉恐龍時代的氣候,看看對我們今天的氣候認識是否有著新的啟發。
恐龍時代、植物茂盛、湖泊沼澤遍地、陸地幾乎都覆蓋著熱帶雨林、氣候溫暖潮濕,作為龐然大物恐龍(5-100噸)遍布陸地各個角落,即便是南極也有恐龍的足跡,說明那時氣候溫度十分宜人,溫差很小,熱帶、寒帶溫差同樣也很小。這一點在植物上同樣可以佐證。在侏羅紀的植物群落中,裸子植物中的蘇鐵類,松柏類和銀杏類。極其繁盛。蕨類植物中的木賊類、真蕨類和密集的松、柏與銀杏和喬木羊齒類共同組成茂盛的森林,草本羊齒類和其它草類則遍布低處,覆掩地面。在比較干燥的地帶,生長著蘇鐵類和羊齒類,形成廣闊常綠的原野。侏羅紀之前,地球上的植物分區比較明顯,由于遷移和演變,侏羅紀植物群的面貌在地球各區趨于近似,說明侏羅紀的氣候大體上是相近的。
既然恐龍時代溫差很小,那么其當時的氣溫又是多少呢?學術界對此似乎一致公認,那時氣溫比現在高,筆者對此并不認同。如果氣溫比現在高,那么恐龍是怎么適應比今天還高氣溫的?就今天氣候來看,動物體型大小分布一般是由熱帶小體型、向溫度、寒帶逐步過渡到大體型,像恐龍這樣的龐然大物也只有在比相對于陸地溫度平衡、溫低的海洋中,才可以看到,這一現象揭示了恐龍時代氣候可能就如今天的海洋溫度那樣,夏天不熱、冬天不冷,并且比今天的海洋溫度還要溫和、因為那時兩極沒有冰蓋。如此推論在植物的演化史上同樣可以找到蹤跡。銀杏最早出現于3.45億年前的石炭紀。曾廣泛分布于北半球的歐、亞、美洲,中生代侏羅紀(恐龍時代)銀杏曾廣泛分布于北半球,白堊紀晚期開始衰退。被科學家稱為“活化石”,“植物界的熊貓”。野生狀態的銀杏殘存于中國江蘇徐州北部、山東南部地區浙江西部山區。浙江天目山,湖北省大別山、神農架等地都有野生、半野生狀態的銀杏群落。曾廣泛分布北半球的銀杏,今天已縮小至溫帶和亞熱帶氣候氣候區內(需要說明的是已有很多銀杏種屬滅絕、就是僅存的也是進化適應高溫氣候的結果),說明了銀杏既不適應熱帶,更不適應寒帶,如果恐龍時代氣候比現在熱,那么銀杏更應該分布在熱帶,銀杏的現代分布說明了那時的氣候就像接近今天的溫帶,但濕度更大、年溫差更小。海洋龐然大物保留生存下來和今天植物銀杏樹亞熱帶、溫帶的分布都說明了恐龍時代氣候潮濕溫暖既沒有今天夏季的高溫酷熱也沒有今天的冬季嚴寒。如果從理論上看更是如此,正因為那時氣候氣溫的平衡,兩極與赤道溫差很小,故也不可能氣溫比今天高,因為太陽熱輻射就這么多,況且那時的地球接受太陽熱輻射還比今天低,怎么可能比今天高呢?
那么、又是什么原因促成恐龍時代氣候會有那樣夏涼冬暖、四季花開、雨水充沛全球溫度平衡,極地和赤道溫差很小、全球都是非常溫暖潮濕,到處都是適宜生物生長氣候環境呢?筆者認為有以下6點共同促成的:1地球大氣層的密度和厚度遠遠超過現在(那時二氧化碳濃度是現在的5倍),是充分的溫室效應發揮的結果2,、那時的地球熱輻射僅是現在的97.3%左右,大氣尚未因氣體受熱膨脹到發生大氣逃逸現象,由于那時熱輻射低,平均氣溫理應比今天略低,氣溫也不像今天這樣極地與熱帶溫差極大,結果形成今天熱帶大氣膨脹厚度比其他各氣候帶高的多,在地球的自轉下更容易逃逸3、由于沒有兩極冰蓋、海平面高、海洋面積增加,提高海洋的熱容量,更好地調節平衡了氣溫差異。海洋由于沒有冰蓋,鹽濃度低水蒸氣作為溫室氣體更容易蒸發、也更好地起到了調控氣候的作用;由于沒有兩極冰蓋洋流更加通暢,熱量更容易交換4、陸地熱帶雨林的高覆蓋起到了平衡氣溫的作用5、沒有冰蓋的兩極由于氣溫高而發生的向外熱輻射損耗可能比有冰蓋兩極所反射的熱量更多因而需要更多的熱帶大氣熱量去彌補,加快了大氣赤道與極地的經向環流,從而平衡了氣溫6、沒有人類對大自然的破壞和干預。
6500萬年前恐龍發生了滅絕,究其原因還是因為氣候發生了巨大變化,是氣候的巨大變遷導致了生物的滅絕與進化。既不是氣候轉冷了,也不是氣候轉熱了,因為這樣說都不確切。從氣候的漫長演化史來看氣候確實隨著時間的腳步緩慢暖化的,但是恐龍、大型動物的突然滅絕顯然是氣候發生了重大轉折,那就是原有的氣候平衡突然打破了,大氣可能發生了大量氣體逃逸現象,大氣濃度突然降低了、溫室效應大為減弱了,火山的大量噴發、造成的陸地板塊分離,洋流不那么通暢了,原有的氣候平衡打破了,隨之氣候溫差增大、熱帶、溫度寒帶溫差差異越來越大、熱帶更熱、寒帶嚴寒、溫帶雖然溫度適宜,但干旱缺水植物生長量大為減少。氣候急速向現代氣候轉變,以至于適宜生物生長的生物圈快速縮小,陸地沙漠化、干旱化,熱帶雨林快速減少、像恐龍、大型動物面臨著要么在熱帶熱死,要么在寒帶沒有充足食物供給餓死兩難境地,雖然溫帶溫度適宜,但溫差大同樣面臨著夏天熱死、冬天餓死多難困境。像發生在同時代的兩棲動物巨型海龜、大型青蛙等,雖然可以得益于水溫保護,但仍然需要上岸生活、難以逃脫陸地高溫威脅或食物供給限制,所以同樣滅絕了,而它們的小型同種類海龜、青蛙卻生存了下來。于是恐龍、大型動物就在氣候轉變的打擊下自然滅絕了。而一萬年前大型動物的滅絕就是在冰河期的結束、氣候暖化的條件下發生的,凡是在當時體形龐大和兇猛的動物都滅絕了。歐洲屬的 獵豹 劍齒虎 劍齒象 西伯利亞屬的 猛犸象 擬獅。恐狼。 北美洲的 北美獅,北美大地懶。北美短面熊 澳洲的恐鳥,古巨蜥 隆鳥。 洞熊。非洲屬的 劍齒虎 古獅 這些當時在1萬年前稱霸地球的物種由于氣候暖化突然消失了。而留下了 相對于它們體形較小而且當時生存在它們陰影下的物種,如非洲的 非洲象 非洲獅 西伯利亞的 虎 美洲的 美洲獅 美洲棕熊等 ,由于它們體型小、更適宜溫暖環境散溫的需要,于是發展了起來。
如果說恐龍的滅絕,是原有氣候平衡溫室效應的打破,形成地球不同區域溫度分布的多樣性,使得恐龍大型動物陸地生存空間無處突破,從而導致其必然消亡。從而宣告恐龍氣候時代的結束,標志著另一新氣候時代的來臨,與其相適應代之而起的是小型哺乳動物和鳥類的興起。那么冰河期的結束、氣候暖化形成了一萬年前的大型動物的滅絕,更是明白無誤的告訴我們,動物的小型化發展是自恐龍滅絕以來和未來進化的主流方向。于是特別適應暖化氣候靈長類產生了,于是在地球這個星球上經過多少億年的等待,終于拉開了一幕人類起源進化波瀾壯闊歷史畫卷。古氣候溫室效應的打破同時為植物的進化為人類產生發展壯大提前奠定了食物來源基礎,被子植物的興起,尤其是禾本科植物的產生,為人類未來定居種植興旺發達擴展人類文明奠定了物質基礎,從而大自然義無反顧地走上了上帝創造人類漫長艱難進化之旅。
人類至今都未能理解為什么人類有別于其他動物沒有皮毛呢?在如今的氣候環境下怎么會進化出與身邊環境極不協調的沒有皮毛動物呢?人類發展到今天高度文明、成為了一切生物的主宰,卻忘卻了人類的祖先曾經在一塊狹小的熱帶水域磨練進化史。沒有炎熱的氣候環境是不能想象、沒有皮毛人類出現的。正是這一點小小的差異,使我們成為了有別于其它動物的人類。正是要感謝蒼天的恩賜,是古氣候溫室效應的打破,才使得地球熱量重新分配,才使得寒帶更寒、熱帶更熱,炎熱難耐的氣候小環境,才使得靈長類其中的一支勇敢地跳入河水中,并從此習慣于熱帶兩棲生活,于是人類的進化就從這一天開始了。在熱帶有湖泊森林炎熱環境氣候條件下,上樹可摘果充饑棲息,下河可捕撈降溫,由于炎熱降溫需要,經常在水中玩耍、捕撈、休閑,水中生活成為了延續生命必不可少的一部分,就像兩棲類動物那樣,于是奇跡發生了,人類的祖先類人猿皮毛像兩棲動物那樣自然緩慢地褪去了,由于類人猿屬體型中等靈長類動物,不可能像兩棲動物那樣可以長期沉沒于水中,必須保持頭部長時間在水面上,因而頭部的毛發保留了下來。上樹摘果、下河捕撈生活、推動了手腳分離,從而站立的猿人、提高了肺活量、增加了氧氣向大腦輸送,為人腦進化奠定了氧氣物質基礎。皮毛的消退,呈現出光潔的皮膚,除了給人以美感享受的同時,更大的生理功能在于它的排污、排毒凈化奇特功能,正是這一奇特功能,減輕了人體內臟排毒排污負荷,提高了血管凈化功能,從而保障了大腦大量氧氣需要的輸送,光潔的皮膚還增加了皮膚的觸感,刺激了皮膚表皮神經系統的完善建立,從而又推進了大腦進化發展。從而凈化的血液為人類的體力、腦力雙重進化支出提供必須養料與氧氣保障、光潔皮膚意義不僅在此,更是人類比其他同等體型動物擁有長壽的秘密所在。炎熱潮濕湖泊森林環境是靈長類進化到人類的天堂,那里的氣候環境,不適宜偏大動物的生存,更不適宜人類早期的天敵虎、豹、熊、狼等食肉性動物的生存,那樣的環境雖然狹小(狹小的空間和炎熱潮濕的環境不利于尸骨保存,正是這一點是至今難以找到人類進化早期各個階段化石證據原因)但只要能容納靈長類中的一支群體生存空間,就足以進化為人類。雖然在進化的早期,人類的祖先并沒有任何優勢,甚至于低于人類靈長類的近親的生存優勢和生存空間優勢,但一旦完成了皮毛褪去的進化,就會逐步擁有智力上的優勢、尤其是由于站立解放出來的雙手,更擁有謀生、防衛、進攻、制作工具多方面的優勢,一旦智力達到了可以遮體防寒的時候,就會迅速占領擴展生存空間,擊敗任何生存競爭對手,與人類生活生存空間氣候環境幾乎相同的近親旁支,就在漫長的生存競爭中,緩慢地被人類逐步地擠出了歷史舞臺。人類就這樣誕生了。經過了漫長46億年的等待,經過了地質史5次生物大滅絕,經過了多少磨難,又經歷了多少次從人類發源地走出非洲遭到嚴寒氣候或其他不明原因的毀滅、前仆后繼、義無反顧地走出非洲,開拓新的生存領域,終于完成了修成正果創造人類自身的創舉。非洲智人是我們人類的共同祖先,東非大峽谷是人類的搖籃,經過了多少次走出非洲生死滅絕的磨難,才發展到今天的人類,這也就是我們今天之所以是非洲5—20萬年前第3期智人的后代,而不是50萬年前北京猿人或其他種的后代原因。人類本身擁有的智力之謎,事實上并不神秘,任何動物只要給予這樣的進化條件,都有可能擁有智力優勢。大自然中凡是能站立行走的動物都有較高的智力,像靈長類、熊、鳥類、等,鳥可學人說話、同樣可像人一樣擁有情感,向情人獻花。海洋海豚等動物和陸地皮毛很少的大象都有很高的智力,擁有語言交流的能力,和與人溝通復雜感情的能力。人類只是完美結合了陸地進化和水中進化雙重優勢才得以成就了智慧精靈,成為了生物的主宰。
人類光潔皮膚所具有的這些獨特功能,事實上也揭示了動物在不同氣溫條件下、體型大小不同的秘密:高溫條件下由于代謝快,不僅需要散溫,更需要排泄更多的代謝產物,所以個體大的不僅散溫比個體小的困難,而且相應代謝產物必然多,決定了在高溫條件下,高代謝廢物毒物的積累也多,以致可能發生排泄障礙、難以承受,最終形成營養物質和氧氣體內循環代謝障礙,難以支撐生命的延續、相對于同等條件下小型個體沒有競爭優勢(人群中也一定是個體大者最難承受酷熱的煎熬),于是選擇小體型進化就成了必然的趨勢。所以陸地同種動物大小分布,是按極地到赤道氣溫的高低排列的、其次才是食物豐富與否;水中動物大小的分布基本是按水域深淺決定的。所以在氣候暖化條件下,大型動物滅絕了,就成為十分自然可以理解的事。所以對于恐龍這樣龐然大物能生活在比今天更高的夏天氣溫中,是不可思議的、也是經不起理論的推敲的。如果那樣的話、人類就會更早產生了。
古氣候平衡的打破,溫室效應的削弱,大氣不斷逃逸丟失,向大陸性氣候的演變固然成全了人類起源、發展壯大,但極端大陸性氣候發展趨勢、所導致必然極端、災害性氣候的日益增多、乃至夏天的酷熱難熬和冬天冰雪嚴寒甚至于冰河期氣候,難道是我們人類所期盼的嗎?
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