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250万年山河巨变:人类引发的地球变化

2017-06-13 星球研究所 中国科普博览

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本文转载自公众号“星球研究所”(ID:gonglulvxing)


地表简史


如果站在月球轨道的特定位置

你将会看到一颗蓝色星球从月球地平线上冉冉升起

这种景象被称为地出(earthrise)

这个蓝色星球

就是地球

(美国月球勘测轨道飞行器拍摄于2015年10月12日,是地球的近照之一)



250万年前


地球上出现了一种生物

今天我们将其定义为

人类


很多人以为当时的人类是以打猎为生

事实上在整个食物链中人类的地位弱爆了

他们基本没有能力捕猎

更多是等待其它猎食者的残羹剩饭

狮子会吃掉猎物身上最好的部位

之后毫不挑食的鬣狗、豺会把剩下的肉吃干抹净

最后才轮到人类上场

他们小心翼翼、东张西望

避免自己进餐时成为其它猛兽的猎物

然后围绕着骨架左看右瞧希望能找出一点点肉渣

却一无所获

于是他们搬起旁边的石头砸向骨头

将敲出的骨髓当成最后的晚餐

人类的石器时代就这样诞生了

(东非奥尔德沃文化的石制砍砸器,旧石器时代的代表)


处境卑微的人类会照顾孩子、繁衍生息

也会争夺食物、残杀同类

壮小伙会大秀肌肉以吸引姑娘的青睐

野心家会挑战首领以取而代之

这些老套的剧情和我们今天在《动物世界》中看到的如出一辙

如果人类在这个时候灭亡了

地球将不会因此发生任何改变

因为Who care?


这时的地球表面完全由大自然的力量进行装点

日夜不停的风、偶尔出现的降雨侵蚀了地表

将红色含铁岩石、蓝色含锰岩石裸露在外

形成一幅没有秩序感的抽象画

(美国红崖国家保护区,Chelsea Kauai航拍)


四面八方汇来的水流冲刷出了一条大河

如同多足动物一般紧趴地表

(伊朗Shadegan Lagoon附近的树状水系,Digital Globe拍摄


河流从茂密的热带雨林中蜿蜒而过

里面蕴藏着世界上最为多样的生物种群

(秘鲁热带雨林中的河流,Digital Globe拍摄


森林在地表肆意生长

占据了2/3的陆地

直到北部极寒之地

(航拍美国俄勒冈州胡德山的森林,摄影师Shainblum Photography


大量的泥沙被河流裹挟到入海口

冲积成一个河网纵横的巨大三角洲

(马达加斯加的河流三角洲,Digital Globe拍摄


月球引力让海洋出现强烈的潮汐

年复一年地冲刷着脆弱的海岸

(大西洋海岸,Benjamin Grant拍摄


海洋覆盖了70%以上的地表

将世界联结在一起

大型海洋动物遨游其中完成环球旅行

比人类要早上数百万年

(加利福尼亚海域的海豚,Jared Williamson拍摄)


蔚蓝的海面上一座火山正在喷发

若干年后一片大陆将迎来新生

(东京以南的一座火山岛,Digital Globe拍摄)


然而自然力量的控制权只是暂时的

未来的地表样貌将由现在还微不足道的人类决定

经历45亿年风霜的地球

会在短短80万年间完成翻天覆地的变化



80万年前


人类学会了用火

火不仅照亮了黑暗的夜晚、温暖了寒冷的洞穴

还成为人类猎杀动物的武器

一个柔弱的人类女子

只要有一块燧石就能敲出火花

在短短几个小时内点燃整片森林

火势停歇后森林中的动物就变成了喷香的烤鹿、烤野猪

火改变了生物界凭力量决胜负的战局

人类也第一次把地表变成焦土

(2003年圣地亚哥的森林大火,红绿分明,照片源自圣地亚哥大学地理系)


不过当时世界上所有人类加在一起

还不如今天东非草原上的角马多

所以他们点燃的这把火对地表生态系统影响微乎其微



7万年前


真正意义上的现代人类“智人”崛起了

在智人之前

人类的智力水平无法完成复杂的思维、沟通

他们只能独自捕猎或组织一支小型团队

而“智人”顾名思义是更聪明的人类

他们拥有复杂的抽象思维

可以缜密地调动500人进行战术协作

将野马群赶进某个狭窄的峡谷

然后封锁两端出口将无路可逃的动物一网打尽

一个下午就能得到上吨的鲜肉、脂肪和兽皮


那些体形硕大、浑身毛茸茸的动物

都傻乎乎地跑步奔向智人的陷阱

地表上一些大型动物群的景象陆续销声匿迹

仅仅5万年时间大型陆生哺乳动物就灭绝了50%

幸亏人类发明火枪要晚得多

否则现在地球上有没有野生动物都很难说

(奥卡万戈三角洲是地球上少数仅存的大型野生动物迁徙地,摄影师Steve Bloom


单个智人的能力并没有多大进步

但群体力量的威力呈几何倍数爆发

同为人属的竞争对手尼安德特人佛罗勒斯人

很快被智人赶尽杀绝

可能也包括周口店龙骨山的北京人


智人作为唯一的人类走向了食物链顶端

他们加速繁衍、制造更多后代

然后一代一代向世界上所有角落扩张


45000年前


人类第一次离开连成一体的亚非大陆

踏上了世界尽头那些孤立的陆地

第一站是澳大利亚

2000年后

当地体重在50公斤以上的24种动物中有23种惨遭灭绝

整个澳大利亚的生态系统重新洗牌


人类还在新大陆上施展放火捕猎的技术

与亚欧大陆不同的是

澳大利亚贫瘠的环境让经历火烧后的森林难以恢复

很多森林变成了荒原

地表植物“焕然一新”

(澳大利亚北领地艾利斯斯普林斯,图片源自Birdseyeview Photography)


大部分树种也被消灭殆尽

最耐火的桉树开始独霸天下

成为今天澳大利亚最知名的树种

(澳大利亚蓝山国家公园的桉树林,摄影师Adventurer Ellie)



16000年前


人类进入美洲

3000年后便占领了整个美洲大陆

猛犸象、乳齿象、剑齿虎、巨型地懒、巨熊

还有本土马、本土骆驼等等大型动物全部灭绝

至此

世界上所有宜居的大陆已经遍布人类

人类可以对地球大展拳脚了

(人类迁徙路线图)



12000年前


居住在西亚新月沃土的人类发现了一种野草

只要照顾好它

每年特定的时候就可以收获食物

人们不用再奔波采集野果、饥一顿饱一顿

历史上影响最深远的创造

农业诞生了

而那种野草则被命名为小麦


如今小麦在全球总共占据大约225万平方公里的地表面积

是英国国土面积的10倍

(俄罗斯的农田,图片源自PlanetABS)


随后更多的植物被人类驯化

豌豆和小扁豆在10000年前

橄榄树在7000年前

葡萄则是在5500年前

这是一波植物驯化的热潮

人们将原来森林、草地统统铲平

各种果园菜园农场出现在地表之上

(澳大利亚的农田,图片源自Nearmap)


与大自然的“杂乱无章”不同

人类喜欢整齐划一

一排排、一行行的果树

间隔一致、树龄一致、树种一致

(西班牙的柑橘果园排列成了指纹状,图片源自Digital Globe)


今天人类的耕地面积高达1800万平方公里

比俄罗斯的国土面积还要大

也就意味着同等面积的草原、森林、湿地消失了

就连一些原来不宜耕种的地方也被开垦成农田

(沙特阿拉伯沙漠中的农田,图片源自Digitaloverview)


人类操纵着植物的生命

另一方面植物也操纵着人类的生活

人们围绕着一块土地播种、浇水、除草、收割

从日升到日落、从春到夏

不得停歇、不得迁徙

为了看管植物

人类在定居点建立了


采集、狩猎时代的人类本来生活在大自然之中

几十甚至上百平方公里都是他们的“家”

有山丘、溪流、树林,还有开阔的天空

当农业时代来临

人类不再居住于洞穴

而是用木头、石头或泥巴盖起房子

对地球表面影响极大的新事物诞生了

人类建筑

(西班牙的一处四方形住宅,图片源自Dailyoverview)


农业时代之前人类烧毁森林、灭绝动植物

很快就会有新的植被、动物填补空白

人为的痕迹就会了无踪影

建筑的出现却永远改变了地表外貌

几乎无法消解


人们把“家”安置在一起便构成了

村庄

于是一大片建筑在地表上集中出现

村庄被墙壁、篱笆围起来与自然隔开

成为专属人类的人工孤岛

(云南罗平的村庄和油菜花田,图片源自Dailyoverview)


人类建筑之内才是家园

之外便是“外面”

人类从心理上第一次和大自然有了界限


为防止大自然力量的入侵

包括各种杂草、野生动物

村民们无所不用其极

一旦发现闯入者(也包括后来的“外人”)

要么赶走、要么就地消灭

(意大利的帕尔马诺瓦镇,边界形成九角星形,具有强大的防御能力,图片源自Digital Globe)



11000年前


人类开始驯养山羊、绵羊

与驯化植物类似

只要看管好它们、不让它们跑掉

它们自然就能长肥、长大

成为人类的盘中餐


随后更多动物被驯化

鸡在10000年前、猪在8000年前

牛在7000年前、马在5000年前

当时家畜总数不过几百万只

而如今全球地表上生活着

大约10亿只绵羊、10亿只猪、10亿只牛、250亿只鸡

家畜群取代野生动物群成为地表上最抢眼的动物景观

(科罗拉多州的农场,摄影师Pete Mcbride)


农业、畜牧业让人类有了舒适的生存环境

可以比吃残羹冷炙的采集狩猎时代繁衍更多人口

农业时代前夕地球上人口大约有800万

而到了公元1世纪人口已达2.5亿

公元前7000年位于今日土耳其的加泰土丘(Çatal Höyük)

人口就达到了5000到10000人

公元前5世纪到公元前4世纪新月沃土有多个城市人口过万

无数个小村庄都经历了人口大爆炸

变成了今天地表上最大的庞然大物

城市

(伊朗德黑兰是世界上人口密度最高的城市之一,图片源自Digital Globe)


为了沟通不同的城市

系统性建设的道路交通出现了

今天地表上拥有公路6500万公里

从地球直接铺设到火星还绰绰有余

(广州的立交桥,摄影师Instagram账号@nk7)


村镇、城市、便利的道路交通

让大型国家的出现成为可能

公元前3100年第一个埃及王朝统一尼罗河谷

领土达数千平方公里、人口数十万

公元前221年秦始皇统一华夏

拥有4000万人、数十万士兵

以及超过十万官员的复杂行政系统

国家可以调动世界最多的人力、财富资源

成为改变地球的两个最强大力量之一

开挖运河、筑造堤坝、修建长城

地表上最伟大的人类工程几乎都由国家完成

(美国国会大厦,图片源自Digital Globe)


另一方面

采集、狩猎时代的人类只能勉强果腹

没有心思、也没有能力索取更多

农业、畜牧业为人类提供了稳定的食物供给

贪婪从人心底升起

人类需要更多、更好的生活

也许是永远穿不完的衣服

也许是浮夸的装饰品

也许是更大、更奢华的建筑

也许是一次腐败的假期

人类建筑的主要用途从单一的“家”

演变出无穷无尽的新形式

出现在地表之上

比如一年只住几天的海边别墅、度假村

(意大利的一处海滩,海滩上的不同颜色由密密麻麻的遮阳伞构成,图片源自Digital Globe)


连墓地也异常辉煌

因为死后的生活要比生时更好

(埃及金字塔,图片源自Digital Globe)


城市里纷纷兴建人类音乐、绘画梦想的建筑

作为彰显城市品味的符号

(悉尼歌剧院,图片源自Nearmap)


大型的宫殿则成为权力的象征

(故宫,图片源自Digital Globe)


最为值得一提的是

信仰

人类从一开始简单地祈祷风调雨顺

到后来演变为只有加入某一信仰才能获得族群认同

有关信仰的建筑大量出现

从原始崇拜的英格兰巨石阵

(Stonehenge,图片源自Dailyoverview)

到巨大的寺庙群吴哥窟

(护城河环绕的吴哥窟,图片源自Digital Globe)


再到气势恢宏的梵蒂冈圣彼得大教堂

(图片源自Digital Globe)


信仰与国家并列成为改变地表的超级力量

因为它们最有能力发起破坏性最大的行为

战争

所谓非我族类,其心必异

从肉体上消灭敌人使人着魔

无论基督教与新教之间的战争

还是十字军东征

或者中华大地上无数次的王朝更迭

繁华城市瞬间变为瓦砾

难民像非洲动物一样被迫迁徙

都是再平常不过的事了

(肯尼亚北部的难民营,人口超过40万,图片源自Digital Globe)


整体上而言

上述历史时期的人造地表面积并不算大

整个地球陆地面积1.55亿平方公里

到了公元1400年所有人造地表也才1100万平方公里

约全球陆地面积的7%

直到科学时代的到来彻底改变了这一占比


500年前


科学家开始崭露头角

之前的人类会将解释不了的现象归于上帝

上帝则是万能的、无所不知的

而科学家则认为最有魅力的

不是已知的世界,而是未知的世界

他们从一开始就把“无知”当成动力

正是无知的富兰克林在雷雨中放风筝

才验证了闪电不是神祇而是电流

科学家取代了上帝、君王成为改变世界的领头羊

在科学的推动下

地表之上出现的新事物远超之前的250万年

1830年全球第一条商业铁路在英国启用

如今世界铁路总里程高达150万公里

可以绕行赤道近40圈

(美国亚特兰大的火车车场,摄影师@nearmap,Benjamin Grant制图)


飞机的出现

让人类利用地表上空的大气层成为可能

(世界最繁忙的机场之一肯尼迪国际机场,摄影师@nearmap,Benjamin Grant制图)


堆满集装箱的超级港口

装载了人类历史上最强烈的物质欲望

(洛杉矶港,图片源自Nearmap)


科学时代来临

电灯、汽车、手机、电视无数新玩意儿被发明出来

要生产这些东西必须建设工厂、办公室

人类开始对地表进行大规模硬化

钢铁、水泥取代了之前泥土、木材和稻草

与自然界的隔离愈加明显

(日本东海市的工厂,图片源自Dailyoverview)


城市开始不断扩张演变为超级城市

超级城市对自然界而言如同一块缺少植被、动物的荒漠

摩天大楼成为荒漠中最醒目的人造山峰

(911之后的曼哈顿,摄影师NOAA)


人类的力量还能拦蓄河流

人为制造出大型湖泊

(胡佛水坝,图片源自Digital Globe)


甚至填平海洋造出陆地

(马来西亚的一处水上别墅,图片源自Digital Globe)


异地调水、海水淡化

让沙漠上也建立了人类城市

(阿布扎比的别墅群,图片源自Dailyoverview)


人类还冲出地表

迈出改变太阳系的第一步

(2011年奋进号航天飞机冲出地表,图片源自NASA)


为了工厂、城市的大规模建设

采矿业迅速崛起

地表上出现了大量超级矿坑、矿洞

(俄罗斯的露天矿坑,深达525米,图片源自Dailyoverview)


沙漠中珍贵的水源也被用于采矿

(美国犹他州的钾盐矿,图片源自Digital Globe)


大量产品被制造出来

也代表着大量的垃圾随之产生

垃圾山成为地表上极为壮观的景观之一

连报废的飞机都密布地面

(亚利桑那州飞机墓地,有4000余家报废飞机,图片源自Digital Globe)

垃圾、污染还造成个别物种非正常爆发

海洋为之变色

(污染造成的波罗的海蓝藻大爆发,图片源自NASA)

只有环保科技的出现稍稍令人心慰

比如位于西班牙的太阳能发电场

采用2650块定日镜收集太阳能

每年可以减少约30000吨二氧化碳排放量

(图片源自Dailyoverview)


还有位于中国东海的海上风电场

(图片源自Dailyoverview)


地表曾经是青山绿水

如今已经是钢筋、水泥、塑料包围的硬壳

人类

的确是地表最强

没有之一


P.S. 本文中的史实数据主要参考以色列历史学家Yuval Noah Harari所著《A brief history of humankind》;多数图片来自于Benjamin Grant的Instagram账号@dailyoverview,并由Digital Globe拍摄

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