第八章 森林与树木(第5/10页)
在一个物种存世的以百万年计的时间里,起作用的则是长期的气温改变,也就是气候改变。在过去的4000万年里,地球处于一个总体变冷的时期。这一现象背后的原因并不完全清楚。有一种理论认为是由于喜马拉雅山的持续抬高让大量的岩石暴露在化学风化作用中,结果导致大气中二氧化碳水平降低。在这次长期降温开始之前,处于始新世晚期的地球上是如此炎热,以至于几乎找不到任何冰。到了大约3500万年前,全球性的气温降低已经足以导致冰川出现在南极洲。到了大约3000万年前,气温已经下降到了令北极地区的海洋结冰的程度,形成了一个永久性的冰盖。尔后,在大约2500万年前,也就是更新世伊始,地球进入了一个连续冰川期。巨大的冰层推进到了横贯北半球的地步,又过了几十万年之后才融化。
冰河时代的概念最初是于19世纪30年代由居维叶的学徒路易斯·阿加西斯(Louis Agassiz)提出来的。甚至在这个概念已经广为人们接受之后,仍旧没有人能够解释这样一个不可思议的过程是如何发生的。在1898年,华莱士评论道,“我们这个时代最敏锐、最聪慧的学者已经在这个问题上绞尽了脑汁”,但迄今为止仍是“全部徒劳无功”。[12]又过了四分之三个世纪之后,这个问题才得到了解决。现在,人们普遍相信冰河时代始于地球运行轨道的小小改变。而这种改变的原因很多,其中之一是由于木星和土星的万有引力拖拽。这种轨道变化改变了阳光在一年中不同时期内在不同纬度上的分布。当夏天到达纬度最北端的光照量趋于最少时,那里的雪开始堆积起来。这引发了一个反馈循环,导致大气中二氧化碳含量的下降。气温因此下降,又导致了更多冰的堆积,如此往复循环。过了一段时期,地球的轨道周期进入了一个新的阶段,反馈循环开始以相反的方向起作用。冰川开始融解,全球二氧化碳水平提升,反过来冰川融解得更快。
在更新世,这种冰冻-解冻的模式重复了20多次,产生了让世界不断更替的效应。在每一次冰川期内,巨大体积的水结成了冰,以至于海平面下降了近百米。而冰川的巨大重量则压在地球的外壳上,把它压进地幔里去。(在像英国北部和瑞典这样的地区,上一次冰川期之后的地壳回弹过程仍在进行之中。)
更新世的植物和动物如何应对这样的气温振荡?达尔文认为,它们靠的就是搬家。在《物种起源》中,他描述了大量的大陆规模级迁移。
当寒冷袭来的时候,每一个更靠近南方的地带都变得适宜来自极地的生物生存,却不适宜原本生活在这里的温带定居者,后者因此将被排挤掉,而极地的造物则取而代之……当温暖回归时,极地的生物将退回北方,来自更加温带地区的生物则紧随其后。[13]
达尔文这一论断此后被各种各样的实际证据所证实。例如,研究远古甲虫壳的研究人员发现,在冰河时代,即便是微小的昆虫也会迁移数千公里,跟上气候变迁的脚步。(举一个例子,织纹圆胸隐翅虫[Tachinus caelatus]是一种暗棕色小甲虫,今天生活在蒙古国首都乌兰巴托以西的群山之中。在最后一个冰川期中,它们在英格兰地区很常见。)
以其量值来看,如今的气温变化会给接下来这一整个世纪带来影响,其结果与冰河时代的气温振荡不相上下。(如果当今的排放趋势延续下去,安第斯山预期将会变暖5℃。[14])然而即使量值相当,变化速率却大不一样。再说一次,关键在于速率。今天的全球变暖比上一次冰川期结束时,或之前任何一次冰川期结束时的变暖都快了至少10倍。为了跟上这个速度,生物们迁移或适应的速度至少也要快上10倍才行。在西尔曼的区块中,只有像鹅掌柴这样脚下生风(或是根下生风)的树木才能跟得上温度升高的步伐。总共到底有多少个物种移动得足够快,这仍是个没有确切答案的问题。不过,正如西尔曼向我指出的,在接下来的几十年中,我们可能就会知道答案了,无论我们愿意与否。
西尔曼的区块所在的马努国家公园坐落于秘鲁的东南角,靠近其与玻利维亚和巴西的边境,占地面积达到1.7万平方公里。据联合国环境规划署介绍,马努“可能是世界上最具生物多样性的保护区”。许多物种都只能在这个公园内或其周边地区找到。这之中包括了蕨类的多节桫椤树(Cyathea multisegmenta),一种称为白喙霸鹟的鸟,一种叫作芭氏匀棘鼠的啮齿动物,以及一种小小的黑色蟾蜍,名叫马努喙蟾蜍(Rhinella manu)。
在那条小路上度过的第一个夜晚,西尔曼的一名学生鲁迪·克鲁兹(Rudi Cruz)坚持让大家跟他一起出去找马努喙蟾蜍。他上次来时曾经看见几只这种蟾蜍,所以他觉得如果我们努力去找,一定能再找到。我当时刚刚读到的一篇论文介绍了壶菌向秘鲁扩散的情况——而且据文中所说,已经扩散到了马努[15]——但我决定还是不要提这件事。或许野外还有马努喙蟾蜍。如果真是这样,我当然想要亲眼看到一只。