宇宙的演进12-地球的温度

最初的地球是一个炙热的大火球，经过七八亿年之后，它终于冷却到了液态水可以存在的程度。在那之后很短的时间里，生命就出现了。我们刚才说到，对生物来说，保持稳定的温度非常重要。但是地球并不是“恒温”的，它的平均温度在漫长的岁月里，有过数不清次数的起伏变化。

决定地球温度的因素有很多种，比方说它围绕太阳运行的轨道，自转轴的倾斜角度，乃至它在银河系中的位置等等都会影响整体气候。除此之外，地球自身的因素，比如大气成分、洋流、甚至生物本身也能让温度产生变化。在这么多综合因素的影响下，地球有时冷，有时热。冷的时候，冰川覆盖了大地，就形成了地质学上说的“冰期”。

冰期的出现和消失不但改变了地质环境，更对生物的发展造成了难以估量的影响。比方说，一直到大概27亿年前，地球还非常炎热。因为当时地球的大气成分和今天非常不一样，几乎没有氧气，充斥着二氧化碳和甲烷。我们知道，这两种都是温室气体，由此造成的结果就是，当时的气温可能要比今天高50度之多。在这种环境里，生命进化得非常缓慢。

要知道，这时候生命已经出现将近20亿年了，但形态非常简单。当时地球上的生命，基本上都是生活在海洋里的厌氧性原核生物。不过，接下来的一个偶然事件就彻底改变了一切。

事情的起因众说纷纭，可能是由于某种能进行光合作用的海藻出现，增加了地球上氧气的产量，也可能是因为产生甲烷的细菌突然减少。总之，大气里的氧气开始慢慢增多了。氧气的增多一方面杀死了大量的厌氧生物，另一方面让大气里的甲烷氧化。于是大气里的甲烷越来越少，温室效应逐渐下降，地球的温度也开始慢慢降低，最终形成了全球性的冰期。

这场大冰期可能让当时地球上的绝大多数生物都灭绝了，但是，它同样也给生命创造了机会。新生的、能够进行光合作用的生物熬过了这场冰封浩劫，最终占据了生命的主流。它们不但改变了地球的大气成分，也彻底改变了演化的方向。从此之后，生命开始更多地依赖于氧气，它们使用能量的效率提高了，形态也开始变得更加复杂。这就是地球演化史上最重要的事件之一，史称“大氧化”。

另一次决定命运的冰期出现在大约7亿年前，当时地球上还没有七大洲，所有的陆地都聚成一块巨大的大陆，而且位置正好在赤道附近。有意思的是，因为大陆能够反射更多的太阳光，而赤道上的阳光正好最多，这样一来，地球接收太阳的总能量就减少了，就导致气温稍微下降了一点。

你可别小看下降的这一点点温度，它造成了一连串连锁反应：温度下降一点，地球上的冰川面积就扩大了一点，而冰川是白色的，反射太阳能量的能力更强，这就进一步造成了气温的下降。

你看，这就变成了一个死循环：冰川造成温度下降，温度下降又造成了更多的冰川。无限反馈放大之后，地球就进入了寒冬。当时的气温可能低达零下50度。从太空中看，地球上白茫茫一片，这就是所谓的“雪球地球”。

那后来地球又是怎么解冻的呢？原因也很偶然，科学家推测，可能是地球内部的火山运动，向大气里喷发了大量的二氧化碳。二氧化碳是温室气体，当它在大气中累积到了一定程度，就能让气温显著上升。很快，冰川开始融化，这又引发了反向循环，导致气温进一步上升。于是，在很短的时间里，地球的温度整整上升了100度，从零下50度上升到零上50度，海水解冻，生命重新开始萌发。

而且和前一次冰期一样，虽然绝大多数生命都没有挺过冰封时代，但那些少数幸存下来的物种，却在气候回暖后爆发出了惊人的能量。雪球地球之后，无论是生物的种类还是数量，都产生了爆炸式的增长，造就了著名的“寒武纪大爆发”。今天地球上所有的生物门类，其中有很大一部分就是在寒武纪的这场大爆发里产生的。

所以你看，生命的演化和温度是多么息息相关。实际上，在地球的漫长历史里，随着气温的上下起伏，生命已经经历了五次大灭绝。而且神奇的是，每次大灭绝之后，生命的发展都比之前要更加繁盛。

比如6500万年前，一颗小行星撞击了地球，扬起了漫天的灰尘挡住阳光。随之而来的寒冬灭绝了恐龙，却给哺乳动物带来了发展的机会。1万3000年前，可能又是一颗彗星造成了同样的降温，美洲的猛犸象、剑齿虎等等动物纷纷灭绝。但正是这次事件，给人类造成了不可估量的影响。因为动物突然减少，我们的祖先不得不放弃狩猎的生存模式，开始了农业种植。从此，我们的文明进入了一个新的时代。生命，就是在这样不停地冷热循环中生生不息，演奏出一曲波澜壮阔的“冰与火之歌”。

以上是第三点，我们探讨了温度和地球生命的关系。