人類星球的誕生
文章來源：星球研究所 文 | 星球研究所
著名物理學家霍金（Stephen Hawking）
幾乎每年都會就人類的命運發出警告
內容包括外星文明、人工智能的威脅
以及全球氣候的變化等等
2017年5月3日
他發出了最新一次警告
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Humanity must colonize another planet within 100 years if we are to survive
（人類必須在100年內殖民外星，以避免滅絕）
100年
一個迫在眉睫的大限
各國媒體立即將警告傳遍了世界
我們不知道是否已經有人開始著手準備了
不過回顧地球生命史
人類的先祖至少遭遇過5次大劫
當地球上98%的物種已經滅絕時
人類卻成功進化，坐上地球霸主的寶座
我們憑什麼能在這個藍色星球上立足？
又能否再一次擺脫劫難？
（1972年12月7日阿波羅17號拍攝的地球照片，名為藍色彈珠；圖片源自NASA）
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要回答這兩個問題
必須從我們先祖的好運氣
以及歷任地球霸主的壞運氣講起
大約40億年前
一種單細胞生物出現在地球上
它是地球上所有現存及已滅絕生命的共同祖先
被稱為終極共祖
（LUCA，Last Universal Common Ancestor）
（LUCA為生命起源的其中一種假說，並且有多種譯法；後續內容中也存在諸多科學爭議，本文只闡述整體地史事件，不做細節討論，以下同；圖片源自RevistaTransilvania.ro）
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之後的數十億年中
月升日落、繁衍不息
小小的終極共祖最終演化為一個超級家族
包括870萬種形態萬千、習性各異的物種
（生命之樹，請將手機橫屏並點擊放大觀看，圖片源自美國進化論教育機構Evogeneao，星球研究所標註）
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這些家族成員從來都不是和平主義者
藍色星球的霸主之爭早已上演
第一任霸主出現在5.3億年前的寒武紀
奇蝦
它體長1米，最長可達2米
強壯的嘴部結構可以輕鬆穿透貝類的外殼
而當時其它多數物種大小都不超過10釐米
（後期又出現了鸚鵡螺等新霸主；下圖為奇蝦復原圖，繪圖@Olof Helje）
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同一時期
人類先祖則是一種發現於雲南的原始魚類
昆明魚
體長只有2-3釐米
（首次發現於雲南澄江，昆明魚復原圖，繪圖@Masato Hattori）
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對於胃口極大的奇蝦而言
此時人類的祖先如同不值一顧的蚊子肉
（奇蝦與人類先祖、現代人類大小對比圖，圖片源自Wikiwand，星球研究所標註並有修改）
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時間到了距今4.4億年左右
就在奇蝦們橫行天下時
第1次大滅絕
毫無徵兆地發生了
此時正值地質年代中奧陶紀與志留紀之交
因此得名奧陶紀-志留紀大滅絕
這次滅絕共造成地球上85%的物種從此消失
奇蝦所在的整個葉足動物門更是慘遭“滅門”
一代霸主從此深埋地下
今天我們在美麗的雲南撫仙湖北岸
澄江國家地質公園
依靠著地質學家、古生物學家的挖掘
才得以一窺它的雄姿
兩個巨大的附肢依然張牙舞爪
威風有如在世
（圖片源自美國俄亥俄州立大學@Loren Babcock）
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今天的科學家一直為此次大滅絕的原因爭論不休
有人認為是全球氣候變冷
地球幾乎變成了“冰球”
並殺死了大量生物
（冰凍地球想像圖，圖片源自COURTESY PHOTO/NEETHIS）
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也有人認為6000光年外的一顆超新星爆發
摧毀了地球一半的臭氧層
使得太陽釋放出的紫外線穿過大氣層
將地表生物大量殺死
（著名的超新星1993J爆發想像圖，圖片源自NASA，作者G.Bacon）
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無論真相如何
奇蝦們都只能無奈退出地球舞臺
舞臺上原來擁擠的生存空間突然出現了空缺
事實上
地球上的物種都擁有自己固定的生存空間
我們將其稱為生態位（specific niches）
以一顆雲杉為例
不同種類的鳥會生活在不同的高度
互不干擾、各取所需
（圖片源自svvsd.org）
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接下來
誰會重新填滿奇蝦們騰出的生態位呢？
答案是人類先祖所在的魚類
奇蝦眼中不值一顧的它們開始迅速繁衍
數量和種群大幅增加
“魚類時代”全面到來
魚類之間的競爭也隨之加劇
到了距今4億年左右的泥盆紀時期
魚類中的盾皮魚開始稱霸海洋
最大的一種名為鄧氏魚(Dunkleosteus)
體長約6至8米、重達1.1噸
是比第一代霸主更強大、更兇猛的捕食者
就連同一時期出現的鯊魚
也經常成為它的果腹之物
（製圖@3mern）
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面對如此強悍的對手
以及愈發擁擠的海洋
人類先祖直接被逼到氧氣含量較低的淺海
開始在海陸相接的邊緣生存
它名為提塔利克魚（Tiktaalik）
是魚類和兩棲動物之間的過渡物種
它的鰭已經可以像四肢一樣支撐身體
必要時還能爬上岸邊
（製圖@Zina Deretsky）
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然而鄧氏魚的霸主寶座還沒坐熱
3000萬年後
也就是3.7億年前的泥盆紀晚期
第2次大滅絕
再次降臨地球
史稱泥盆紀大滅絕
這次滅絕共造成82%的海洋物種消失
鄧氏魚所在的整個盾皮魚綱被“滅門”
又一任地球霸主歸於泥土
直到1966年
修築俄亥俄州際公路的工人們
才將它挖出了地面
昔日榮光得以重現
（頭骨保存於美國克利夫蘭國家自然博物館，是目前保存最完整的鄧氏魚化石）
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這次大滅絕的原因同樣眾說紛紜
原因可能包括藻類的大量孳生，使得海底嚴重缺氧
以及海底火山大規模爆發
火山排出的有毒物質使得海水酸化
大量動物窒息而死亡
（大面積火山爆發的想像圖，作者@Orourke）
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但無論哪種說法都指向了一點
即海洋生態環境的惡化
那些稱霸海洋的物種往往最適應原有的生態環境
但當環境突變
它們也就成了最不適應新環境的物種
反而是那些被擠壓到邊緣的弱者
擁有適應新環境的最強能力
現在
人類的祖先提塔利克魚
開始離開被汙染的海洋走向陸地
陸地也開始進入一個植被的超級繁茂期
（石炭紀的陸地森林想像圖，這一時期植被形成的煤炭，佔當今全球煤炭儲量的一半以上。製圖@Sergey Krasovskiy）
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憑藉茂盛的植物資源
從兩棲類到爬行類
動物們迅速分化出諸多新的物種
並形成新的競爭
陸地上同時出現了眾多霸主
最為知名的是體長可達5米的
麗齒獸（Gorgonops）
它是首次長出犬齒的動物
可以輕易撕碎任何獵物
是恐龍出現之前陸地上最強大的掠食者之一
直到今天犬齒依然是頂級陸生獵食者的標誌
（繪圖@Masato Hattori）
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而它的近親犬齒獸也同樣長出了犬齒
犬齒獸也便是當時的人類先祖
它體型要比麗齒獸小很多
以犬齒獸中稍晚一點出現的
三尖叉齒獸（Thrinaxodon）為例
體長僅30-50CM
比家貓還要略小
只能以小型動物和昆蟲為食
（雖然麗齒獸、犬齒獸都長著犬齒，但它們還沒有進化出現代犬類一樣的胎生，而是像鳥類一樣卵生；
繪圖@Masato Hattori）
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此時
距離上次大滅絕已經過去了1億多年
生命似乎正在沿著自己的道路前進
一切平靜而順利
但是上帝並不這麼認為
就在距今約2.5億年前的二疊紀末期
第3次大滅絕
毫不猶豫地爆發了
史稱二疊紀大滅絕
這是地球歷史上最嚴重的一次物種滅絕事件
共造成96%的海洋物種、70%的陸生物種滅絕
時任地球霸主麗齒獸位列其中
於是
今天人類的自然博物館得以再添新丁
（發掘於坦桑尼亞的麗齒獸化石，展出於德國國家博物館，攝影師@H.Zell）
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如此大規模的滅絕極有可能是諸多因素合力營造
包含多顆隕石的撞擊
中國華南、西伯利亞在內的大規模火山噴發
以及海床釋放出大量甲烷
總之
整個地球都燒成了火球
（第3次滅絕想像圖）
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在這次大滅絕中
整個生物鏈被徹底洗牌
從海洋到陸地所有霸主全部歸零
高的、矮的、強的、弱的
上帝一律照單全收
而我們的祖先犬齒獸
也許是被上帝遺漏了
它們在新的世界僥倖存活
開始向哺乳動物緩慢進化
而另一群被遺漏的動物
鱷類（鑲嵌踝類主龍）
則把握住了幾乎一片空白的地球
迅速成為三疊紀當之無愧的霸主
比如令人膽寒的波斯特鱷（Postosuchus）
它體長達12米
是當時最大的陸生肉食動物
幾乎可以獵殺任何動物
（製圖@Masato Hattori）
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然而三疊紀就像是過渡期一樣
剛從上一次滅絕中恢復
又一次滅絕便接踵而至
距今2億年前
第4次大滅絕
正式開始
史稱三疊紀大滅絕
這次滅絕共造成76%的物種消亡
其發生原因是歷次大滅絕中爭論最多的
包括海平面上升、岩漿活動對大氣的擾動等等
但無論真相如何
有一點非常清楚
這次滅絕幾乎是定向性的
那些近岸生物、底棲生物受到了更多直接打擊
時任霸主鱷類就屬此列
經此打擊雖然沒有絕種，卻也從此一蹶不振
地球“歷代帝王遺像”中又多了一位
（位於德州理工大學的波斯特鱷化石，攝影師@達拉斯·克倫策爾）
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此時我們的祖先仍然沒有完成向哺乳動物的最終進化
由於鱷類及其它捕食者的壓制
它們的體型甚至從之前的家貓大小
變成了只有老鼠大小
雖然生活卑微
但地下的陰暗生活也讓它們躲過了此次大滅絕
（下圖為當時的人類祖先大帶齒獸MEGAZOSTRODON，製圖@Alexey Katz）
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命運完全相反的是
之前同樣被鱷類壓制的恐龍
則逐步填滿了鱷類留出的生態位
隨後的故事我們已經耳熟能詳
恐龍遍佈全球
統治從陸地到海洋
從海洋到天空的全部空間
（繪圖@Masato Hattori）
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不得不承認
恐龍是這個星球上最成功的統治者
它們統治地球超過1.6億年
遠比人類更久
直到6500萬年前一顆小行星撞擊地球
第5次大滅絕
從天而降
撞擊不但留下了一個180公里寬的隕石坑
全球性的風暴、海嘯、地震與火山爆發也隨之而來
陽光被大氣層中佈滿的灰塵長期遮擋
植物的光合作用幾乎停止
包括恐龍（不含鳥類）在內75%的物種從此滅絕
頗有“天欲亡汝，安得不亡”的意味
（現在又出現了新的滅絕假說，此處不做討論；小行星撞擊後地表的隕石坑想像圖，繪圖@Detlev Van Ravenswaay/《Science》雜誌）
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一代雄主恐龍
也未能逃脫塵歸塵、土歸土的宿命
（世界上現存最完整的暴龍化石，綽號為Sue，發現於美國南達科他州夏延河印第安保留地，攝影師@J. Nguyen~commonswiki）
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此時
人類的祖先已經熬過了40億年
從奇蝦到盾皮魚
從麗齒獸到巨鱷
再到恐龍
五代霸主已經全部逝去
地球上所有現存和曾經存在的物種
有98%已經滅絕
所有有能力壓制人類的物種全部與世長眠
人類
終於可以正式站到舞臺中央
恐龍滅絕之後
哺乳動物們小心翼翼地從陰暗的地下走出
250萬年前
它的一個靈長類分支
完成了從猿到人的演化
人類星球誕生了
（圖片源自人教版歷史教材）
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40億年的漫長等待
在如此渺茫的生存概率中一次又一次躲開劫難
在歷代霸主及其它物種一層層不斷夯實的地基之上
終於嬴得了人類星球250萬年的存在
從這個角度而言
人類的勝利堪稱奇蹟
（人類文明的“地基”，圖片源自Dylangibsonillustration.co.uk）
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然而
距離上一次大滅絕
已經過去6500萬年
它會否再次降臨？
人類能打破霸主必亡的宿命嗎？
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