地球毀滅記：五次生物大滅絕，誰是真凶？

地球毀滅大事紀
序言  這回，換人類面對末日

第一章 起始
回到生命的開端

第二章  奧陶紀末大滅絕
四億四千五百萬年前

第三章  泥盆紀晚期大滅絕
三億七千四百萬年前到三億五千九百萬年前

第四章  二疊紀末大滅絕
二億五千二百萬年前

第五章  三疊紀末大滅絕
二億一百萬年前

第六章  白堊紀末大滅絕
六千六百萬年前

第七章  更新世末大滅絕
五萬年前到不遠的未來

第八章  近未來
一百年後的世界

第九章  最後的大滅絕
距今八億年後

致謝
參考資料

 

序言

這回，換人類面對末日

　　這是全新地質時代的開端。

　　大批智人（Homo sapiens）蜂擁到北美大陸邊緣的河邊。冰河早已消融，自最後一次冰河期結束後，海平面已上升超過四百英尺，曼哈頓島的鋼鐵與玻璃帷幕閃耀金光，從沼澤裡崢嶸突出。哈德遜河對岸，名為「帕利塞德」（Palisades）的陡峭石崖，以可畏姿態俯瞰這自信之城，兩億年來它沉靜端坐，無感無情。這些玄武岩壁上滿是雜草與塗鴉，但卻是太古大滅絕留下的殘跡；岩漿凝成玄武岩，也造就了地殼表面冒泡的熔岩泉。

　　曾經在這顆行星上，從加拿大東岸的新斯科細亞、到巴西，都由熔岩覆蓋。三疊紀末期，熔岩噴發把大氣層注滿二氧化碳，讓地球成為烤箱並使海洋酸化，時間長達數千年。偶爾，某處會噴發火山煙霧，讓這座超級溫室出現短暫低溫。失控的火山活動掩沒地表，面積超過一千萬平方公里，並在地質學上的「瞬間」奪走地球四分之三以上生物的性命。

　　哥倫比亞大學古生物學家歐爾森（Paul Olsen）健步如飛，從哈德遜河河濱踏上崎嶇小徑，往帕利塞德基處而去，我很勉強才能跟上。我們面前是兩億五千萬年前的湖床遺跡，結結實實壓在已凝固的巨大岩漿牆下，裡頭的魚類和爬蟲類化石保存得極為良好。

　　我問歐爾森，河對岸的城市是否也能保存下來，然後由未來的地質學家發掘，像眼前岩石底下這片平靜的三疊紀微縮模型一樣？他轉身打量這片景色。「這兒是有一層東西，」他漫不經心的說：「但這裡不是沉積盆地，所以最後全部都會遭侵蝕殆盡。會有些東西流到大海，在那裡掩埋起來，最後可能又露出來──比如瓶蓋之類的，或許吧。會有一些很耐久的同位素訊號，但是地鐵系統不會變成化石之類的東西，它很快就腐蝕掉了。」

　　地質學家就是從這種令人暈頭轉向的觀點，展開操作──數百萬年光陰集結在一處，大海割開大陸，然後退去，巍峨山脈在剎那間蝕成砂土。在我們之前已有數億年地質時間流逝，在我們之後它又將延伸於無盡，若要理解這驚心動魄的深度，必須培養地質學家的眼光。如果歐爾森的態度看似冷酷，那是他終生浸淫於地球歷史的結果，這歷史之廣大令人無從理解，且在極稀罕的幾個時刻裡，更悲慘得難以言喻。

　　過往的五大滅絕

　　地球歷史上曾發生五次全球性的生物滅絕，所有動物在突然間幾乎被除滅盡淨，這就是所謂的「五大滅絕事件」。

　　依據過往定義，「大滅絕」指的是地球上過半數物種，在一百萬年內完全遭消滅，但現在發現很多例子裡，生物滅絕的速度遠較此為快。小尺度地質年代學已把地球歷史上，幾次最嚴重的全面浩劫發生時期進行估算，精確算出生物在數千年甚至更短期內就滅絕殆盡。要形容這樣的事情，更貼切的說法是「哈米吉多頓」。

　　在這個陰鬱悲戚的兄弟會裡頭，最著名的成員名喚「白堊紀末大滅絕」，（非鳥類的）恐龍在六千六百萬年前滅絕，就是它幹的好事。然而，白堊紀末這場禍事只是生命歷史最晚近的一次大滅絕；在臨近曼哈頓島的懸崖上，我看到某場火山災劫留下的石質餘燼，這場災劫比恐龍之逝還要早一億三千五百萬年，造成鱷魚的一支親族完全滅絕，全球珊瑚生態系也遭根除，世界此後完全不同。

　　在此之前還曾發生三次主要大滅絕，但這些更古老的災難全被「霸王龍（Tyrannosaurus rex）末日」搶盡風頭，在大眾想像裡幾乎總受忽視。說來也不無道理，首先，恐龍是化石紀錄裡最富魅力的角色，是地球歷史的天王巨星，鑽研更早期那些更不受矚目時代的古生物學家，都把恐龍鄙為華而不實的特大號怪獸。

　　因為如此，在媒體分給古生物學的稀少版面上，恐龍就霸占了一大半。更何況恐龍連滅絕的方式都獨具風格，牠們生命最後一刻，是因直徑六英里的小行星撞擊墨西哥而中止的。過去三十年，地質學家搜遍化石紀錄，試圖尋找其他四場主要大滅絕是遭毀滅性小行星撞擊的證據，卻總是鎩羽而歸。

　　真凶，原來是……

　　某些非此領域的天文學家仍主張小行星週期性撞上地球，是造成過去每一次大滅絕的原因，但這些假設實際上完全得不到化石紀錄支持。事實上，全球浩劫最可靠也最常見的推手，是氣候與海洋的劇烈變化，驅動力就是地質力量自身。

　　過去三億年來，三場最慘烈的大滅絕都與大陸等級的大規模熔岩流有關，這是超乎人類想像的熔岩噴發，連地球系統的宏偉機制都會因此故障。地球生命具備適應能力，但能力總有限度；同一批火山有本事把整片大陸的地底翻上來，也有本事製造出毀天滅地等級的氣候與海洋亂象。這些罕有的天翻地覆大噴發發生時，是地球最最淒慘的時期，火山噴出的二氧化碳灌飽大氣，地球化成地獄般的腐爛墳墓，海水也因高溫酸化而缺乏氧氣。

　　然而，無論火山或小行星，似乎都不必為較早的大滅絕負責任；大地構造事件、甚至生物自身的問題，或許才是過度消耗二氧化碳、毒害海洋的元凶。大陸規模的火山活動可能讓二氧化碳指數狂飆，但在更早、也可說更為神祕的滅絕事件裡，二氧化碳濃度反而大幅減少，地球被囚禁在冰牢中。最常把這顆行星發展進度打亂的不是其他天體的轟然撞擊，而是地球系統窩裡反；由此看來，地球的不幸大多都是禍起蕭牆。

　　幸運的是，上述這些超級災變鮮少發生；打從複雜生命體出現以來（大約發生於四億四千五百萬年前、三億七千四百萬年前、兩億五千兩百萬年前、兩億一百萬年前，以及六千六百萬年前），地球在超過五億歲月裡僅遭殃五次。但在我們這個世界裡，這些往事卻蕩起令人驚恐的回音──畢竟這個世界正經歷數千萬年未有的、甚至是數億年未有的劇變。「二氧化碳濃度高的時期，特別是二氧化碳濃度急遽升高的時期，恰巧與大滅絕重合，［此事］很明顯，」華盛頓大學古生物學家暨二疊紀末大滅絕專家瓦爾德（Peter Wald）如是說：「就是造成生物滅絕的原因。」

　　碳循環劇變與末日的關聯

　　人類文明很積極在證明，要把埋藏岩石裡的巨量碳元素快速釋放入大氣，超級火山可不是唯一途徑。碳與上古生命共同埋存了數億年，現代人把這些碳挖出來，送進活塞或發電廠，一把火燒盡。這就是現代文明的代謝方式。

　　如若我們堅持完成這任務，把能燒的都燒光，猶如人造超級火山般讓大氣充滿碳，那麼世界將會變得很熱，真的很熱，就像過往曾發生的那樣。現在最酷熱的熱浪體驗，就將成為普遍狀況，而世界許多地方仍然會有更高的熱浪，把氣溫推往未知之境，呈現超越人類生理強韌極限的新威脅。

　　倘若事情果真至此，我們這顆行星會回歸太古的某種模樣，雖然在化石紀錄裡曾數度現形，但我們卻對之全然陌生。氣溫高的時代未必是逆境，在恐龍滿天下的白堊紀，大氣裡二氧化碳濃度高得驚人，地球因此遠比現代溫暖。只是，一旦氣候或海洋化學的改變是突然出現的，就會對生命造成莫大傷害。最糟的情況下，地面上放眼所及，盡毀於這些突發的氣候變化造成的結果：熱到足以致命的各大洲內陸、酸化缺氧的海洋，以及橫掃全球的大規模死亡。

　　這就是地質學近年來所揭示的事實，也是現代社會最關注的未來隱憂。地球歷史上最慘烈的五章，都與碳循環劇變有關；漫長光陰裡，這個基本元素在生物體內與地層中（以及這兩個貯藏庫之間）不斷遊走，但若把碳元素突如其來大量注入大氣與海洋，會讓維繫生命的化學過程整個當機。正因如此，久遠之前的大滅絕如今成為學術界備受矚目的研究課題。寫作本書期間，我與許多科學家接觸，這些人大部分都不把地球歷史的「瀕死經驗」當成純粹學術問題，而是想藉由鑑往而知今，了解地球這顆行星面對我們正加諸的這些衝擊，會如何反應。

　　學術界正在進行的這些對話，卻顯然與大眾文化的認知大相逕庭。關於二氧化碳是否為推動氣候變化的要角，當前的討論好像認為兩者關聯僅限於理論或電腦模型；然而，我們現在進行的實驗曾快速把大量二氧化碳排入大氣，這種狀況事實上已在地質歷史中多次重演，從未有善終。除了各家氣候模型一致的可怕預測之外，還有由二氧化碳造成的氣候變化的史實，我們要深以為借鏡。這些事件能為現代人面臨的危機提供指引甚至診斷，就像胸痛病人告知醫生，自己有心臟病史一樣。

　　另一方面，無限放大此類比的有效性，會有風險；地球自誕生以來曾經呈現多種不同模樣，今日這場生化危機從許多方面看來都是絕無僅有的，是生命史上獨一無二的擾動——儘管現代地球與其未來展望，在某些顯著且讓人擔心的方面，確實與地球歷史上一些最駭人的片段暗合符節。

　　幸好我們仍有時間，縱然人類這物種已證明自己的毀滅性，我們所作所為尚遠不及過往全球災變的恣意破壞與屠殺。那些是地球歷史的死蔭幽谷，而人類的墓誌銘還不必添上「造成第六次大滅絕」這條血淋淋的控訴；在噩耗多於佳音的世界裡，這已算是好消息。

　　事情到底會有多糟？

　　我跟很多小孩一樣，早早就聽過「大滅絕」。我媽媽是兒童圖書館館員，每逢假日我就開心等她帶回一箱箱書籍；只是我總不去碰《紅色羊齒草的故鄉》和《記憶傳授人》，只對立體書情有獨鍾，這或許讓她有點無奈。

　　看著「躍然紙上」的霸王龍與蘇鐵，以及由奇怪的拉丁文名稱描述的更奇怪生物，我深深著迷。有個藝術家決定給一隻長相怪異、名叫「近冠龍」的動物塗上閃亮霓虹色，另一個插畫家則讓偷蛋龍穿上斑馬條紋；誰能抗拒科幻猛獸曾經真實存在的世界？但迪士尼的動畫《幻想曲》（Fantasia）卻如一盞明燈，指引孩提的我看到世界曾經的模樣，並發現更奇怪的事實──大地焦灼，恐龍在史特拉文斯基音樂伴奏下，蹣跚步向死亡，世界以悲劇終結，永遠消逝不復。後來我也曾著迷於其他東西，例如《侏羅紀公園》的電影與小說，但都只讓我更加惆悵，感嘆自己活在失去巨龍的世界裡。

　　可是，白堊紀並非地球歷史上唯一一個「失落的世界」，也不是唯一一個以末日厄運告終的時代。過去數十年來，地質學家開始為「五大滅絕事件」的粗略輪廓加添怵目驚心的細節；只是這些故事總不得大眾青睞。我們對歷史的認知通常僅能回溯數百年，能想到數千年已是極致；就理解往事而言，我們竟如此短視近利──簡直像只讀了某本書的最後一句，就宣稱自己掌握了整座圖書館館藏。

　　五億年來，這顆行星五度幾乎死去，此事實不可謂不重要；當我們以及我們的文明，把氣候暨海洋系統的化學作用與溫度，推向數千萬年未有的境況，我們也該追問那絕不可動搖的底線在何處。我想要知道：「事情到底會有多糟糕？」而答案就在大滅絕歷史中；拜訪地球狂亂而陌生的過去，或能開啟一扇眺望未來的窗。

　　大滅絕留下的遺產

　　遭遺忘的諸多世界從高速公路旁、海濱懸崖以及籃球場邊，傾流而出，而我們全都視而不見。這或許是我跟古生物學家上山下海，學習五大滅絕事件的相關知識以來，得到的最主要啟示；我不必千方百計說破嘴，以便進入北極遠征團或戈壁探險隊來看遠古世界奇特地層，因為我們就住在不斷遭塗銷重寫的地球歷史書頁上。

　　地質學告訴我們，我們從無數個消逝的時代手中承繼了這個世界──這個薩根所說的「文明嶄新的骨董行星」。透過地質學的鏡片看世界，將會看到前所未有的奇異風景。

　　在北美洲，不是只有神祕的西南部或北極圈內裸露的山腹才能找到化石，而是連沃爾瑪超市停車場底下、採石場，或州際公路路邊的山壁都有化石存在。美國俄亥俄州的辛辛那提下方是由化石構成的淺浮雕畫面，內容描繪了奧陶紀早期海洋裡的熱帶海洋生態。

　　奧陶紀結束於五億年前，當時發生了地球歷史上慘烈度排名第二的大滅絕。德州奧斯丁市中心河岸有蛇頸龍，洛杉磯埋著劍齒虎，華盛頓特區杜勒斯機場底下還有來自三疊紀的殺手巨鱷。三億六千萬年前的泥盆紀，有一隻體積像巴士、張著血盆大口的大魚成了化石，牠那身披盔甲的遺骸後來在俄亥俄州的克里夫蘭河岸現身。

　　至於「五大滅絕事件」留下的瘡痍殘跡，則是躺在加拿大海洋省分那些偏僻的青翠島嶼，躺在南極洲與格陵蘭的冰封土地、或是在墨西哥馬雅神廟地底，也散布於南非卡魯沙漠的死域與中國的農田邊。同時，大滅絕災禍的遺贈，也能在紐約市摩天大樓旁邊，以及中西部的頁岩地層裡見到，這是泥盆紀晚期大滅絕那一團混亂鎔鑄出的；其中，中西部頁岩地層裡產量眾多，讓石油開採商與環保募款人士都獲益豐富。瓜達魯普山脈（Guadalupe Mountains）從西德克薩斯的廣袤荒原中升起，這座陰風慘慘的紀念碑幾乎全由古代海生動物堆砌而成，追念地球歷史上最最悲哀一章之前的生意盎然，當時二氧化碳造成全球暖化成災，扼殺地球上90%的生命。

　　陌生的地球

　　在地球上，生命只是薄得不可思議的一層，但生命產生的有趣化學現象，讓地球不再只是正在冷卻的乏善可陳石球；這石球像一粒沙，漂浮於無垠的真空海洋。包覆這顆行星的生命薄膜，在銀河系裡或許獨特無雙。生命是我們這個世界的特徵，在地球歷史裡展現了簡直有如神蹟般的韌性。只是，透過大滅絕這層濾鏡，我們也看到它何其脆弱。行星表面環境要能適合生命發展的條件很嚴苛；危機幾度讓條件不再，使地球差一點就變成不毛之地。為了尋找小行星之類的嚴重外來威脅，人類對外太空的研究已有長足發展，但對較隱微的內憂卻還不夠有警覺。翻開太陽系行星名冊，幾乎都沒有生命在上存活，這顯示地球表面擁有適於生物發展的化學作用與條件是件多麼稀奇的事，而如同大滅絕的歷史先例所啟示，情況不會永遠不變。

　　我研究這些太古災禍時，原本預期會發現類似「小行星消滅恐龍」那樣簡單明瞭的故事，結果看到的卻是知識探索的最前沿，太多東西尚未發掘，太多情節仍由歲月深霧掩藏。我在旅行途中新認識好多好多個世界，雖然都叫做「地球」，然而我幾乎不曉得它們存在。這些世界被一系列毀天滅地的力量帶往頹敗的境地，這些力量雖然比小行星的撞擊力道更微弱，但可怖程度絲毫不輸。

　　本書試圖呈現的是，辛勤拼起這片破碎且未完成拼圖之人的聰明才智，並總體考察我們周遭那來自悠遠太古的陌生地貌（無奈這兩項任務達成的程度非常有限）。本書同時也想要探索未來數百年的變局，展望生命的遠程前景，而生命就繫在這顆奇異、可居但脆弱，且要通過重重危機的星球。

　　現在，正是另一個末日的開頭

　　攀登帕利塞德陡峭石崖之後，歐爾森和我從附近李堡（Fort Lee）住宅區十來家越南河粉店裡挑了一間來打牙祭，高速公路的呼嘯聲在此處從喬治華盛頓大橋擴展出來。我思索這地區的歷史，以及腳下岩石製造出的古老地獄景象，不由得想到了未來。當前大氣中二氧化碳濃度約保持在400 ppm（百萬分之四百），可能是從三百萬年前上新世中期以來的最高點；如果世人看待排放量的態度仍然不變，依照某些氣候科學家與執政者預測，二氧化碳濃度在數十年後將達到1000 ppm，屆時這個星球上的生命將會變成怎樣？

　　「上一次有類似情形發生的時候，兩極的冰都沒了，全球海平面比現在上漲好幾百公尺，」歐爾森說，那時鱷魚與狐猴還住在加拿大北部海岸的熱帶環境裡。

　　「熱帶地區海水溫度平均可能達到攝氏四十度，那是我們現在完全無法想像的。「各大陸的內陸，」他繼續講：「長期成為沒有生命可以存活的環境。」

　　我問得更直接一點，說我們是否正處在另一場大滅絕的開頭。

　　「對，」他答道，暫時擱下筷子，「對。不過化石證據最惹人注意時期，剛好是人類從非洲出發並剷除所有巨型動物群的那五萬年；有朝一日他們或許會說，人類的工業全球化只不過是最後的致命一擊而已。」