撰文╱博恩藍、翻譯╱邱淑慧
1860年，英國地質學家菲力普斯畫出有史以來第一幅呈現地球史上生物豐富度的驚人現代曲線。在這張圖中，生物豐富度有兩個怵目驚心的陡降，一次是介於三葉蟲生存的古生代與恐龍出沒的中生代之間，另一次則是介於中生代與人類所屬的新生代之間（這些年代都由菲力普斯命名）。物種驟然減少顯示，古代有某種災難中斷了燦爛的時代，並且支持了生物可能滅絕的說法，這個說法是在19世紀初由法國知名自然學者居維葉提出，他根據新世界出現的猛獁象與乳齒象的奇特象骨，推論地球上的物種就像遭逢法國大革命，在「革新」中完全滅絕。菲力普斯的圖像提供了量化的證據，而他認為，每次大滅絕後的恢復期都孕育出各種非凡生物。
天外隕石 撞出生物滅絕
反傳統的德國科學家辛德沃夫嘗試在20世紀倡導居維葉的災變說。辛德沃夫無法再忽視自己在巴基斯坦鹽嶺的古老岩石中看到的生物慘案。2億5000萬年前的二疊紀，海洋生態系發生殘酷的滅亡（事實上是地球史上最大型的大滅絕事件），就如菲力普斯在1860年所繪製的情景。辛德沃夫認為災難肇因於超新星，並且表示超新星的輻射可能抵達地球，造成生物圈毀滅。
1963年，美國的紐厄爾也描繪了地球史中2500個動物族群的命運，並標示出廣泛影響多數生物的滅絕事件所切分出來的六個時期，他認為海平面劇烈變化才是毀滅生命的真凶。1969年，加拿大地質調查所的沉積與石油地質研究所主任麥克雷倫提到，他的同事正嘗試「定義」化石記錄中的顯著中斷。麥克雷倫對於造成化石記錄不連續的原因另有看法：「如果有一顆足以產生6公里高巨浪的龐大隕石落入古生代時期的太平洋，就可以造成這樣的後果。」
1980年，一顆小行星撞擊了地質學領域。加州大學柏克萊分校教授沃爾特．阿瓦雷茲徒步走過義大利中世紀城鎮古比奧北方的亞平寧山脈，這座由古石灰岩海床構成的一連串山脈，是由非洲板塊向歐洲板塊擠壓進而向上隆起所形成，此處的岩層中有顯著的斷層帶，介於恐龍時代的海洋生物以及哺乳類早期的稀少物種之間，是一層無生命的黏土層。如果在黏土層中測出一點點罕見元素（例如來自太空塵埃的銥），就顯示威脅生命的災變並沒有持續很久；如果黏土含有大量罕見元素，就代表掉落地球的物體不是毛毛細雨般的太空塵埃，而是一顆巨大的太空岩石。
太空岩石撞擊所造成的混亂就像所有核戰一樣，初始爆炸的規模超越冷戰高峰所有核子武器同時同地爆炸威力的數千倍，釋出的熱難以想像。一位模擬撞擊的研究人員表示：這樣的規模肯定足以把一整座山炸飛到太空。有些生物幸運逃過一劫，沒有遭小行星徹底蒸發或被海嘯襲捲，也沒有因碎屑殘骸墜落而燒成木炭，卻可能因核子冬天造成的數十年黑暗與寒冷而餓死。
火山噴發 改變環境樣貌
意料之外的大型太空岩石闖入地球軌道，毀了完美的恐龍時代，而在此事件發生的1億3500萬年前，地球遭遇更嚴重的大滅絕。那時存在著奇怪鱷魚、巨大兩生類、石質珊瑚、類似鰻魚的古老生物，但80%複雜生物都遭滅絕。當盤古大陸從接合處拉開、像太妃糖般延展，裂口便滲出熾熱岩漿並噴發到地表，在60萬年內覆蓋700多萬平方公里。噴發造成各種混亂，其中最嚴重的是注入數千億公噸的二氧化碳到大氣中，使海洋中的二氧化碳過量。海水因化學作用而酸化，地球氣溫則因物理機制而上升，這就是二氧化碳造成的效應。現在美國紐澤西州自紐約橫過哈德遜河的帕利塞德（Palisades）峭壁，就是三疊紀晚期大型噴發所遺留下來的火山系統。
二氧化碳 另次滅絕隱憂
自工業革命開始，長久儲存在樹木中的碳釋出，以供應現代熔爐所需。如果不焚燒樹林，人造之火便無法延續。二氧化碳的含量達到416ppm，是數百萬年來最高，而且上升的速度可能比有史以來最大的災難還快。
幾世紀甚至千年來的獵捕、砍伐和汙染，已經使自然資源枯竭。據估計，以人類目前造成物種滅絕的速度，在300~1萬2000年內就會達到從前大滅絕所造成的生態浩劫。這時間聽起來很長，但是以地質學的觀點看來，其實非常短暫。更令人憂慮的是，在這個過程中可能存在生態崩解的邊界，跨越這個界線，生物圈不是逐漸耗竭，而是迅速崩毀。換句話說，可能存在一個臨界點，一旦跨越，一切都無法挽回。
我們知道可以怎麼做，避免地球史上最悲慘的一頁發生：我們必須盡可能保護地球環境，劃設海洋保護區、自然保護區以及生態廊道，使生物圈能夠從過度耗竭的狀態中恢復。然後我們必須停止從地球深處挖掘出古老生命來照亮地表。當人類以各種方式找出地球史上曾經發生過的可怕事件，就必須聆聽古老的故事，並且在破碎的過去中得到教訓。（摘錄，插題為編者所加）
本文取自《科學人》雜誌2020年10月號，更多的內容歡迎閱讀《科學人》雜誌。相關訊息網址：sa.ylib.com
