列位霸主,一路走好(霸主是什么意思)

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一群国度天文控,专注于摸索极致的天然风光↑

人类星球的降生

文 | 星球研究所

出名物理学家霍金(Stephen Hawking)

几乎每年城市就人类的命运发出警告

内容包罗外星文明、人工智能的威胁

以及全球天气的变革等等

2017年5月3日

他发出了最新一次警告

Humanity must colonize another planet within 100 years if we are to survive

(人类必需在100年内殖民外星,以制止灭绝)

100年

一个迫在眉睫的大限

列国媒体立即将警告传遍了世界

我们不晓得能否已经有人起头动手筹办了

不外回忆地球生命史

人类的先祖至少遭遇过5次大劫

本地球上98%的物种已经灭绝时

人类却胜利进化,坐上地球霸主的宝座

我们凭什么能在那个蓝色星球上安身?

又能否再一次脱节劫难?

(1972年12月7日阿波罗17号拍摄的地球照片,名为蓝色弹珠;图片源自NASA)

要答复那两个问题

必需从我们先祖的好命运

以及历任地球霸主的坏命运讲起

大约40亿年前

一种单细胞生物呈现在地球上

它是地球上所有现存及已灭绝生命的配合祖先

被称为末极共祖

(LUCA,Last Universal Common Ancestor)

(LUCA为生命起源的此中一种假说,而且有多种译法;后续内容中也存在诸多科学争议,本文只论述整体地史事务,不做细节讨论,以下同;图片源自RevistaTransilvania.ro)

之后的数十亿年中

月升日落、繁衍不息

小小的末极共祖最末演化为一个超等家族

包罗870万种形态万千、习性各别的物种

(生命之树,请将手机横屏并点击放大旁观,图片源自美国进化论教育机构Evogeneao,星球研究所标注)

那些家族成员历来都不是和平主义者

蓝色星球的霸主之争早已上演

第一任霸主呈现在5.3亿年前的寒武纪

奇虾

它体长1米,最长可达2米

强壮的嘴部构造能够轻松穿透贝类的外壳

而其时其它大都物种大小都不超越10厘米

(后期又呈现了鹦鹉螺等新霸主;下图为奇虾复原图,绘图@Olof Helje)

统一期间

人类先祖则是一种发现于云南的原始鱼类

昆明鱼

体长只要2-3厘米

(初次发现于云南澄江,昆明鱼复原图,绘图@Masato Hattori)

关于胃口极大的奇虾而言

此时人类的祖先好像不值一顾的蚊子肉

(奇虾与人类先祖、现代人类大小比照图,图片源自Wikiwand,星球研究所标注并有修改)

时间到了距今4.4亿年摆布

就在奇虾们横行全国时

第1次大灭绝

毫无征兆地发作了

此时正值地量年代中奥陶纪与志留纪之交

因而得名奥陶纪-志留纪大灭绝

此次灭绝共形成地球上85%的物种从此消逝

奇虾所在的整个叶足动物门更是惨遭“灭门”

一代霸主从此深埋地下

今天我们在斑斓的云南抚仙湖北岸

澄江国度地量公园

依靠着地量学家、古生物学家的发掘

才得以一窥它的雄姿

两个庞大的附肢仍然张牙舞爪

威风有如在世

(图片源自美国俄亥俄州立大学@Loren Babcock)

今天的科学家不断为此次大灭绝的原因争论不休

有人认为是全球天气变冷

地球几乎酿成了“冰球”

并杀死了大量生物

(冰冻地球想像图,图片源自COURTESY PHOTO/NEETHIS)

也有人认为6000光年外的一颗超新星发作

摧毁了地球一半的臭氧层

使得太阳释放出的紫外线穿过大气层

将地表生物大量杀死

(出名的超新星1993J发作想像图,图片源自NASA,做者G.Bacon)

无论本相若何

奇虾们都只能无法退出地球舞台

舞台上本来拥挤的保存空间突然呈现了空缺

事实上

地球上的物种都拥有本身固定的保存空间

我们将其称为生态位(specific niches)

以一颗云杉为例

差别品种的鸟会生活在差别的高度

互不干扰、各取所需

(图片源自http://svvsd.org

接下来

谁会从头填满奇虾们腾出的生态位呢?

谜底是人类先祖所在的鱼类

奇虾眼中不值一顾的它们起头敏捷繁衍

数量和种群大幅增加

“鱼类时代”全面到来

鱼类之间的合作也随之加剧

到了距今4亿年摆布的泥盆纪期间

鱼类中的盾皮鱼起头称霸海洋

更大的一种名为邓氏鱼(Dunkleosteus)

体长约6至8米、重达1.1吨

是比第一代霸主更强大、更凶猛的捕食者

就连统一期间呈现的鲨鱼

也经常成为它的充饥之物

(造图@3mern)

面临如斯强悍的敌手

以及愈发拥挤的海洋

人类先祖间接被逼到氧气含量较低的浅海

起头在海陆相接的边沿保存

它名为提塔利克鱼(Tiktaalik)

是鱼类和两栖动物之间的过渡物种

它的鳍已经能够像四肢一样支持身体

需要时还能爬上岸边

(造图@Zina Deretsky)

然而邓氏鱼的霸主宝座还没坐热

3000万年后

也就是3.7亿年前的泥盆纪晚期

第2次大灭绝

再次降临地球

史称泥盆纪大灭绝

此次灭绝共形成82%的海洋物种消逝

邓氏鱼所在的整个盾皮鱼纲被“灭门”

又一任地球霸主归于土壤

曲到1966年

构筑俄亥俄州际公路的工人们

才将它挖出了空中

昔日荣光得以重现

(头骨保留于美国克利夫兰国度天然博物馆,是目前保留最完好的邓氏鱼化石)

此次大灭绝的原因同样众口一词

原因可能包罗藻类的大量孳生,使得海底严峻缺氧

以及海底火山大规模发作

火山排出的有毒物量使得海水酸化

大量动物窒息而灭亡

(大面积火山发作的想像图,做者@Orourke)

但无论哪种说法都指向了一点

即海洋生态情况的恶化

那些称霸海洋的物种往往最适应原有的生态情况

但当情况突变

它们也就成了最不适应新情况的物种

反而是那些被挤压到边沿的弱者

拥有适应新情况的最强才能

如今

人类的祖先提塔利克鱼

起头分开被污染的海洋走向陆地

陆地也起头进入一个植被的超等茂盛期

(石炭纪的陆地丛林想像图,那一期间植被构成的煤炭,占当今全球煤炭储量的一半以上。造图@Sergey Krasovskiy)

凭仗富强的动物资本

从两栖类到爬行类

动物们敏捷分化出诸多新的物种

并构成新的合作

陆地上同时呈现了浩瀚霸主

最为出名的是体长可达5米的

丽齿兽(Gorgonops)

它是初次长出犬齿的动物

能够随便撕碎任何猎物

是恐龙呈现之前陆地上最强大的掠食者之一

曲到今天犬齿仍然是顶级陆生猎食者的标记

(绘图@Masato Hattori)

而它的近亲犬齿兽也同样长出了犬齿

犬齿兽也即是其时的人类先祖

它体型要比丽齿兽小良多

以犬齿兽中稍晚一点呈现的

三尖叉齿兽(Thrinaxodon)为例

体长仅30-50CM

比家猫还要略小

只能以小型动物和虫豸为食

(固然丽齿兽、犬齿兽都长着犬齿,但它们还没有进化呈现代犬类一样的胎生,而是像鸟类一样卵生;

绘图@Masato Hattori)

此时

间隔前次大灭绝已颠末去了1亿多年

生命似乎正在沿着本身的道路前进

一切安静而顺利

但是天主其实不那么认为

就在距今约2.5亿年前的二叠纪末期

第3次大灭绝

当机立断地发作了

史称二叠纪大灭绝

那是地球汗青上最严峻的一次物种灭绝事务

共形成96%的海洋物种、70%的陆生物种灭绝

时任地球霸主丽齿兽位列此中

于是

今天人类的天然博物馆得以再添新丁

(挖掘于坦桑尼亚的丽齿兽化石,展出于德国国度博物馆,摄影师@H.Zell)

如斯大规模的灭绝极有可能是诸多因素合力营造

包罗多颗陨石的碰击

中国华南、西伯利亚在内的大规模火山喷发

以及海床释放出大量甲烷

总之

整个地球都烧成了火球

(第3次灭绝想像图)

在此次大灭绝中

整个生物链被彻底洗牌

从海洋到陆地所有霸主全数归零

高的、矮的、强的、弱的

天主一律照单全收

而我们的祖先犬齿兽

也许是被天主遗漏了

它们在新的世界幸运存活

起头向哺乳动物迟缓进化

而另一群被遗漏的动物

鳄类(镶嵌踝类主龙)

则掌握住了几乎一片空白的地球

敏捷成为三叠纪当之无愧的霸主

好比令人胆寒的波斯特鳄(Postosuchus)

它体长达12米

是其时更大的陆生肉食动物

几乎能够猎杀任何动物

(造图@Masato Hattori)

然而三叠纪就像是过渡期一样

刚从上一次灭绝中恢复

又一次灭绝便接踵而至

距今2亿年前

第4次大灭绝

正式起头

史称三叠纪大灭绝

此次灭绝共形成76%的物种消亡

其发作原因是历次大灭绝中争论最多的

包罗海平面上升、岩浆活动对大气的扰动等等

但无论本相若何

有一点十分清晰

此次灭绝几乎是定向性的

那些近岸生物、底栖生物遭到了更多间接冲击

时任霸主鳄类就属此列

经此冲击固然没有绝种,却也从此一蹶不振

地球“历代帝王遗像”中又多了一位

(位于德州理工大学的波斯特鳄化石,摄影师@达拉斯·克伦策尔)

此时我们的祖先仍然没有完成向哺乳动物的最末进化

因为鳄类及其它捕食者的压造

它们的体型以至从之前的家猫大小

酿成了只要老鼠大小

固然生活低微

但地下的阴暗生活也让它们躲过了此次大灭绝

(下图为其时的人类祖先大带齿兽MEGAZOSTRODON,造图@Alexey Katz)

命运完全相反的是

之前同样被鳄类压造的恐龙

则逐渐填满了鳄类留出的生态位

随后的故事我们已经耳熟能详

恐龙遍及全球

统治从陆地到海洋

从海洋到天空的全数空间

(绘图@Masato Hattori)

不能不认可

恐龙是那个星球上最胜利的统治者

它们统治地球超越1.6亿年

远比人类更久

曲到6500万年前一颗小行星碰击地球

第5次大灭绝

突如其来

碰击不单留下了一个180公里宽的陨石坑

全球性的风暴、海啸、地震与火山发作也随之而来

阳光被大气层中充满的尘埃持久遮挡

动物的光合感化几乎停行

包罗恐龙(不含鸟类)在内75%的物种从此灭绝

颇有“天欲亡汝,安得不亡”的意味

(如今又呈现了新的灭绝假说,此处不做讨论;小行星碰击后地表的陨石坑想像图,绘图@Detlev Van Ravenswaay/《Science》杂志)

一代雄主恐龙

也未能逃脱尘归尘、土归土的宿命

(世界上现存最完好的暴龙化石,绰号为Sue,发现于美国南达科他州夏延河印第安保留地,摄影师@J. Nguyen~commonswiki)

此时

人类的祖先已经熬过了40亿年

从奇虾到盾皮鱼

从丽齿兽到巨鳄

再到恐龙

五代霸主已经全数逝去

地球上所有现存和曾经存在的物种

有98%已经灭绝

所有有才能压造人类的物种全数与世长逝

人类

末于能够正式站到舞台中央

恐龙灭绝之后

哺乳动物们不寒而栗地从阴暗的地下走出

250万年前

它的一个灵长类分收

完成了从猿到人的演化

人类星球降生了

(图片源自人教版汗青教材)

40亿年的漫长期待

在如斯渺茫的保存概率中一次又一次躲开劫难

在历代霸主及其它物种一层层不竭夯实的地基之上

末于嬴得了人类星球250万年的存在

从那个角度而言

人类的成功堪称奇观

(人类文明的“地基”,图片源自http://Dylangibsonillustration.co.uk

然而

间隔上一次大灭绝

已颠末去6500万年

它会否再次降临?

人类能突破霸主必亡的宿命吗?

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P.P.S.本文在写做过程中得到了地量科普做家马志飞先生的帮忙,特此致以谢意

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