正文共 3677 字，預(yù)計(jì)閱讀時(shí)間約為 8 分鐘

今年夏天的極端高溫再度讓 " 全球變暖 " 站在了風(fēng)口浪尖上。這一人類社會(huì)自己導(dǎo)致的氣候變化問題正帶來各種各樣的挑戰(zhàn)。

地球 " 發(fā)燒 "，人類將走向何處？

事實(shí)上，這并非人類在歷史上第一次面對(duì)氣候變化的災(zāi)難。回顧氣候變化和人類社會(huì)演進(jìn)的歷史，我們將會(huì)發(fā)現(xiàn)：過去數(shù)百萬年以來，人類曾屢次面對(duì)過類似的遭遇，經(jīng)歷了從依附自然、利用自然、到試圖與自然和諧發(fā)展的歷程 [ 1 ] 。以史為鑒，或許我們能有所感悟。

氣候變化，沒那么簡單

或許一提到氣候變化，就會(huì)聯(lián)想到最近這些年的全球氣候變暖，以及由此導(dǎo)致的極端氣候事件頻發(fā)、山火、南北極冰蓋融化等情況——因?yàn)樗鼈兊拇_讓我們印象深刻。但實(shí)際上，氣候變化在科學(xué)上是一個(gè)更為廣義的概念：地球的氣候自誕生之初就是在不斷波動(dòng)變化的。

通俗、狹義上的氣候變化與科學(xué)、廣義上的氣候變化 [ 2 ] 。現(xiàn)在我們?nèi)粘Ｋf的氣候變化是前者，但本文主要討論后者，二者在時(shí)間范圍、溫度變化、現(xiàn)象和歸因上均有區(qū)別。

古環(huán)境學(xué)家們揭示了遙遠(yuǎn)地質(zhì)歷史時(shí)期全球各地的環(huán)境變化，比如約 7~6 億年前的前寒武紀(jì)可能寒冷異常，乃至于似乎存在一個(gè)覆蓋全球的大冰蓋（" 雪球 " 假說）；長江中下游地區(qū)在青藏高原隆起之前應(yīng)該是 " 大漠孤煙直，長河落日?qǐng)A " 的黃沙萬里（點(diǎn)這里看曾經(jīng)的江南荒漠），直到 2000 萬年前青藏高原的隆起加強(qiáng)了東亞季風(fēng)，將其塑造成 " 日出江花紅似火，春來江水綠如藍(lán) " 的江南水鄉(xiāng) [ 3 ] 。

歷史學(xué)家了解人類社會(huì)的歷史是通過一部部史書，古環(huán)境學(xué)家了解地球氣候變化的歷史則是通過一部部自然史書。地球過去的溫度和降水信號(hào)被保存在各種各樣的沉積物中，冰川、深海沉積物、黃土、湖泊沉積物、石筍 …… 它們以各自的方式封存著氣候變化的秘密。為了解密，科學(xué)家們上山入海，各顯神通，從大自然到實(shí)驗(yàn)室，讓沉積物開口講出氣候變化的故事，勾勒出了一條條氣候變化的曲線。

陜西境內(nèi)修建高速公路時(shí)開挖的新鮮黃土 - 古土壤剖面。黃色條帶為黃土，指示當(dāng)時(shí)的環(huán)境較為干冷；紅色條帶為古土壤，指示當(dāng)時(shí)的環(huán)境較為暖濕。中國黃土記錄就是一部典型的自然史書，和深海沉積物記錄、冰芯記錄并列為全球三大古氣候記錄材料。

圖片來源：安芷生攝于 2005 年

氣候變化可能促進(jìn)了人類起源和演化

歷史時(shí)期的氣候變化是地球本身的自然波動(dòng)，與地球軌道變化（地球公轉(zhuǎn)離心率、地軸進(jìn)動(dòng)、地軸傾斜角度）、太陽活動(dòng)強(qiáng)弱、地球火山活動(dòng)、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等多種因素有關(guān)。大多數(shù)情況下，這些因素并不會(huì)因生物活動(dòng)而受到影響，反而極大影響了生物演化的歷程。比如人類的起源和發(fā)展就可能與地球的氣候變化有關(guān)。

人類的祖先其實(shí)是樹棲的猿類。但它們是怎么從樹上下來演化成人類的呢？有學(xué)者曾提出一個(gè)薩王納假說（Savannah hypothesis，意為稀樹草原假說）：中新世晚期（約 700 萬年前左右），全球氣候變干、變冷，非洲原本的潮濕雨林逐漸變成了稀樹草原，一部分猿類隨著雨林的退縮而退縮，一部分猿類則適應(yīng)了稀樹草原環(huán)境，開始下地生活，由此踏上了人猿分離的路途。

古環(huán)境學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在過去 600 萬年前，東非古人類遺址的森林覆蓋率大多都只在 40% 以下，即更多為比較開闊草原環(huán)境，這為薩王納假說提供了支持 [ 4 ] 。還有一種說法認(rèn)為，其實(shí)同一時(shí)代的我國西南地區(qū)原本也生活有許多古猿，但這里是樹林茂盛的熱帶、亞熱帶植被，因而在全球變冷中反倒為古猿們提供了一個(gè)溫暖舒適的 " 避難所 "。所謂 " 生于憂患，死于安樂 "，我國西南地區(qū)躺在舒適圈里的亞洲古猿們就沒有邁出 " 落地成人 " 的這一步。

上圖為與樹木覆蓋度相關(guān)的古土壤值累計(jì)頻率曲線，下圖為與樹木覆蓋度相關(guān)的古土壤值直方圖，均來自于東非 600 萬年前的 1380 個(gè)古人類遺址。可以看出，大多數(shù)遺址的樹木覆蓋度均指示為草原或稀樹草原

圖片來源：參考文獻(xiàn) [ 4 ]

若干年后，東非這一批適應(yīng)了在地面生活的南方古猿們又迎來了一次氣候變冷危機(jī)。2015 年發(fā)表在 Science 上的一篇文章 [ 5 ] ，向世人展示了一塊非洲距今 280 萬年前的下頜骨及牙齒化石，它屬于我們目前已知最早的人屬（Homo）祖先。280 萬年前，人屬誕生。

最早的人屬化石，距今 280 萬年，出土于非洲。

圖片來源：參考文獻(xiàn) [ 5 ]

有學(xué)者通過模擬研究做出過如下推測 [ 6 ] ：約 500 萬年前，印度尼西亞海域的海陸分布和洋流狀態(tài)同現(xiàn)代還有很大不同，那時(shí)新幾內(nèi)亞島（New Guinea）比現(xiàn)在的位置更靠南，哈馬黑拉島（Halmahera）等島嶼遠(yuǎn)比現(xiàn)在要小，海水更深，島嶼之間的海道也更寬，南太平洋的溫暖海水在洋流作用下通過這一水道進(jìn)入印度洋。

而后來，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)迫使新幾內(nèi)亞島向北移動(dòng)，其他島嶼的面積也相應(yīng)擴(kuò)大，海水變淺，最終水道也于距今 400~300 萬年前關(guān)閉，南太平洋的溫暖海水自此在印度洋前止步不前。印度洋的表面水溫因此降低，繼而更少的水汽便在東非形成了更加干旱的環(huán)境。

可能又是生物進(jìn)化論發(fā)揮了作用，一部分南方古猿在這樣的氣候變化中演化出了人屬。

印度尼西亞水道地圖（現(xiàn)代）。顏色表示相對(duì)于平均海平面的海拔高度。

圖片來源：參考文獻(xiàn) [ 6 ]

農(nóng)業(yè)起源與文明起源

史前人類社會(huì)發(fā)展有三大里程碑事件——人類起源、農(nóng)業(yè)起源與文明起源。除了前文所講的人類起源之外，另外兩件大事——農(nóng)業(yè)起源和文明起源，也同氣候變化深深相關(guān)。

在距今 3~4 萬年前的晚更新世，全球氣候開始罕見地急劇變冷，也就是我們所熟知的冰河時(shí)代開始進(jìn)入最盛期。嚴(yán)酷的氣候滅絕了一大批大型哺乳動(dòng)物，其中許多都是人類餐桌上的常客。氣候變化可能導(dǎo)致人類出現(xiàn)食物危機(jī)，人類不得不更改自己的飲食習(xí)慣，比如選擇小型哺乳動(dòng)物和需要更多研磨、過濾、浸泡等加工工作的種子植物，這即 " 廣譜革命 "。

天氣越來越冷，食物壓力越來越大，日子也就越來越難過。終于在 " 新仙女木事件 "（距今約 1.2 萬年前的一次全球突然降溫）之后，人類逐漸學(xué)會(huì)了種植農(nóng)作物和馴化家畜。中南美洲的先民為我們帶來了玉米、紅薯、土豆、南瓜、辣椒；黃河流域的人群馴化了粟和黍，長江流域的人群馴化了水稻；大麥、小麥、牛、羊則在西南亞成為人們生活中不可或缺的一部分 [ 7 ] 。

世界主要農(nóng)作物起源中心

圖片來源：修改自參考文獻(xiàn) 7

當(dāng)然，動(dòng)植物的馴化也不是一蹴而就的，而是經(jīng)歷了數(shù)千年的漫長過程。在這個(gè)過程中，人類熬過了最寒冷的時(shí)代，隨著新仙女木事件的結(jié)束，氣溫開始回升了。

就如同越古老的書籍破損就越嚴(yán)重，越古老的地球環(huán)境歷史就越難以精細(xì)化描述，因此我們對(duì)更古老的地質(zhì)時(shí)期的氣候變化研究的還比較粗略，但是對(duì)距今最近的一段地質(zhì)歷史時(shí)期—— 1.17 萬年以來的全新世卻研究得最為透徹。

有學(xué)者對(duì)全球 73 條氣候曲線進(jìn)行了集成 [ 8 ] ，描述了全新世的氣候變化，其特征是普遍溫和而穩(wěn)定，尤其是早中全新世，最溫暖時(shí)期的全球平均氣溫比工業(yè)革命前還要高出約 0.7 ℃，這對(duì)于正在經(jīng)歷 " 產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型 " 的人類而言，真是難得的機(jī)遇。

1 萬年以來的全新世氣候變化

圖片來源：參考文獻(xiàn) [ 8 ]

例如在華北地區(qū)，早全新世的氣候變暖使得以粟和黍?yàn)榇淼氖蜃逯参镌诳色@得性、豐度和產(chǎn)量穩(wěn)定性等方面都得以大大提高，當(dāng)?shù)氐尼鳙C采集人群因而一步步加強(qiáng)對(duì)其的收集、選擇、種植、管理，逐步進(jìn)入粟作農(nóng)業(yè)社會(huì) [ 9 ] 。

遼寧查海遺址的研究也支持了這一觀點(diǎn) [ 10 ] ，同位素證據(jù)顯示，早中全新世華北地區(qū)的氣候改善促使了 C4 植物的生物量增加，也就意味著有更多、更豐富的 C4 植物能夠作為潛在作物被人類所利用，而粟和黍就是其中之一。

農(nóng)業(yè)的發(fā)展大大地提高了人類社會(huì)的生產(chǎn)力，剩余財(cái)富的積累推動(dòng)了私有制的形成和社會(huì)階級(jí)的分化，人類社群在全球各地發(fā)展壯大，城市、青銅、文字紛紛誕生，于是古老的文明在北半球中低緯度的大河流域陸續(xù)出現(xiàn)了。

結(jié)語

從猿到人，從狩獵采集社會(huì)到農(nóng)業(yè)社會(huì)，再到現(xiàn)代文明，人類經(jīng)歷了數(shù)百萬年的漫長時(shí)光。氣候變化深刻影響和改變了人類的演化軌跡，每一次渡過氣候變化的嚴(yán)酷考驗(yàn)，人類總會(huì) " 更上一層樓 "。

如今，我們雖然面臨著由我們自己導(dǎo)致的全球氣候變暖（點(diǎn)這里看專家解讀），但我們依然有可能攜手解決這個(gè)問題，并借此契機(jī)走向一個(gè)更開放、更包容、更和諧的未來。