目光所及之處皆是沙丘，在無情的陽光下乾涸而閃爍。這片金色和赭色的沙海對於任何在其浩瀚中游蕩的生物來說都顯得無窮無盡。但是沒有人在這片荒原中游蕩，也沒有水可以飲用。在這個淒涼、被遺棄的地方——所有陸地都已合併形成一個單一的“超大陸”的地方——水分和大多數動物生命僅僅是褪色的記憶。
這不是塔圖因星或阿拉基斯星。這是地球，在2.5億年後的未來。
好吧，也許吧。
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過去曾出現過幾個超大陸時期；每一次都是當地殼構造板塊——漂浮在地球地幔之上的巨大固體岩石板——像拼圖遊戲一樣將陸地板塊推到一起時形成的。超大陸的組裝是一個悠閒的過程，因為地殼構造板塊每年移動的位置速度大致與腳趾甲生長的速度相同。最近的超大陸，被稱為盤古大陸，形成於3億多年前，並在隨後的1億年中逐漸瓦解。如果研究人員對未來的預測是正確的，那麼下一個超大陸，被稱為盤古終極超大陸，將在大約2.5億年後在地球赤道附近形成，並可能產生災難性的影響。根據最近發表在《自然·地球科學》雜誌上的一項研究，盤古終極超大陸的崛起可能會導致生物多樣性急劇下降，原因是灼熱的表面溫度可能使未來超大陸超過90%的區域不適合哺乳動物生存。
這項研究在9月下旬發表時引起了廣泛的媒體報道。大多數媒體敏銳地指出，人類也是哺乳動物，在盤古終極超大陸上生活也會很困難。
但是，這是否真的會是“末日”，當然取決於你問誰。
一些科學家只是嘲笑對2.5億年後的未來進行預測的想法。“這完全是不可證偽的，”德克薩斯大學達拉斯分校的板塊構造專家羅伯特·斯特恩說。但其他人則讚賞這項研究，認為它是一個有益的思想實驗，並有力地提醒人們，沒有哪個世界——包括地球——可以在地質時間尺度上毫髮無損地度過。“那個時間沒有什麼神聖之處，”國家海洋和大氣管理局的氣候建模師埃琳娜·舍夫利亞科娃說，她沒有參與這項新研究。“從物理學角度來看，[盤古終極超大陸的氣候]是合理的。這沒什麼瘋狂的。”
這項研究的末日框架無疑引人注目。然而，一些科學家認為這篇論文與其說是關於哺乳動物的命運，不如說是關於宜居世界。“這是人們應該做的富有想象力的科學，”加州大學聖巴巴拉分校的生態學家和進化生物學家約翰·達穆斯說，他沒有參與這篇論文。“這告訴你行星是如何運作的。”
不斷變化的世界
儘管這項研究得出了可怕的結論，但它卻誕生於一時興起。亞歷山大·法恩斯沃思是布里斯托大學的氣候科學家，也是該論文的主要作者，他之前做過很多嚴肅的氣候建模，包括研究地球的深遠過去。但當他在新冠疫情早期的隔離期間感到煩躁不安時，他決定“做一些稍微不同的事情——稍微有趣的事情。”
他已經將氣候模型應用於維斯特洛斯（《權力的遊戲》中的一個大陸）和阿拉基斯（《沙丘》中的星球）。為什麼不將這些相同的預測技術應用於地球假想的下一個超大陸——本質上是從我們短暫的視角來看的虛構世界——看看會發生什麼？當他的初步建模顯示“一個相當炎熱的時期”時，法恩斯沃思決定與同事合作，將他的“樂趣”變成一篇正式的論文。
這就是他們的發現：盤古終極超大陸組成部分的縫合將增加火山活動，引發大規模的爆炸性溫室氣體噴發，從而提高全球氣溫。一個巨大的沙漠將佔據超大陸的內部，而沿海地區的環境將類似於致命悶熱的桑拿浴室。而且，太陽已經燒掉了更多的氫燃料，在天空中會稍微明亮一些，加劇地球的熱問題。
但正如論文字身所指出的那樣，這種預測充滿了不確定性。讓我們逐步瞭解一下盤古終極超大陸的地獄景象是如何出現的。
地球的板塊構造確保了地球表面的永恆變化。唉，這也帶來了一個地質上的缺點：大多數原本可以作為古代事件有用示蹤劑的岩石，反而會在地球不斷移動的地殼下被攪成熔融的虛無。因此，沒有人能夠確信地球歷史上曾經出現過多少個超大陸，而且我們對過去的瞭解空白隨著我們向更久遠的時間追溯而增大。
推斷板塊構造的過去運動已經夠棘手了。但確定未來的排列則更加困難。關於原始超大陸的時間、組裝和最終形式的爭論意味著“目前尚不清楚形成下一個超大陸可能需要多長時間，”悉尼大學的地球物理學家和板塊構造專家迪特馬爾·穆勒說，他沒有參與這項新研究。並非所有的超大陸都必然包含所有的陸地板塊——相當大的零散板塊可能孤立存在。
盤古終極超大陸是一種全大陸的可能性。它最初在1982年由地質學家克里斯托弗·斯科特斯提出（也被稱為盤古近陸），他也是這項新研究的合著者。少數競爭性的構造模型也最終形成了像終極超大陸這樣的赤道超大陸。但其中一個被提出的超大陸——阿美西亞大陸，將位於更高——因而也更冷——的緯度。“如果跨越北極的超大陸真的形成，那麼哺乳動物可能會繼續佔據主導地位，”英格蘭南安普頓大學的地球化學家和古氣候學家傑西卡·懷特賽德說，她沒有參與這項新研究。
火葬場氣候
假設盤古終極超大陸是2.5億年後最終形成的超大陸。到那時，太陽將比今天亮2.5%——這幾乎是天體物理學上的必然。但我們當地的恆星不會成為氣候變化的最大因素。
超大陸的組裝將涉及各種構造板塊的碰撞——其中一些板塊將俯衝（或消減）到其他板塊之下，脫落的熔融物質會以全球變暖的火山爆發形式湧出。“所有這些碰撞和重新配置都會導致溫室氣體的釋放，”例如水蒸氣、二氧化碳和甲烷，懷特賽德說。火山爆發也會透過排出二氧化硫來引發降溫，二氧化硫與水蒸氣結合形成反射陽光的氣溶膠。但這種降溫是短暫的，因為氣溶膠很快就會從天空中被沖刷掉，留下溫室效應主導世界。
在盤古終極超大陸的內陸深處，熱量將尤其令人難以忍受。那裡遠離全球海洋攜帶水分的風，乾旱的景觀將與當今最乾燥和最荒涼的沙漠相提並論，植被和降水同樣匱乏。然而，在沿海地區，大量的大氣水將是一個更大的問題。“你會從附近海洋獲得更多的水蒸氣和更多的蒸發，因此你會增加相對溼度，”法恩斯沃思說。任何經歷過黏膩夏日午後的人都知道，讓你難受的不是高溫——而是溼度。
地形平坦且極度乾燥的內陸地區的致命組合也可能扼殺富含碳的沉積物透過河流輸送，否則這些沉積物註定要封存在海洋中。這反過來可能會使微妙但有力地影響地球恆溫器的全球岩石風化過程短路。但這種影響部分取決於山脈和其他地形特徵的具體情況，而這些特徵基本上不可能預測。“這實際上很難知道，或者我應該說，非常難知道，”倫敦帝國學院的景觀動力學研究員亞歷克斯·惠特克說，他沒有參與這項新研究。“我們今天都不太擅長理解[岩石]風化與氣候之間的關係，更不用說2.5億年後了。”
“哺乳動物”到底是什麼？
讓我們悲觀地假設我們仍然處於最糟糕的時間線，而盤古終極超大陸是一個真正如同地獄般的地方。陸地哺乳動物會怎麼樣？請記住，地球哺乳動物的祖先至少經歷過一次行星磨難，不知何故挺過了6600萬年前撞擊地球並以一聲巨響送走恐龍的希克蘇魯伯撞擊事件。
我們的遠古祖先能夠倖存下來，部分歸功於它們調節體內溫度的能力，哺乳動物可以透過多種方式做到這一點。“如果你想到沙漠狐狸或沙漠野兔，它們有巨大的耳朵，它們正在最大限度地增加表面積以與環境交換熱量。熱血會流到這些絕緣性很差的身體部位，”在那裡熱量會散發到環境中，萊斯大學的比較生理學家安德烈亞·魯梅爾說，他沒有參與這項研究。
“出汗也很重要——可能是最重要的，”魯梅爾補充道。“一旦動物將水排出，它實際上不必努力做任何事情。但是水很昂貴，當你用完水時，你必須去獲取更多的水，”這在未來極度乾旱的沙漠中將是一個問題。更糟糕的是，當溫度和溼度超過某些閾值時，任何體溫調節方法都無法幫助動物降溫；周圍環境根本不會接受額外的廢熱，生物體會因過熱而死亡。
然而，還有其他方法可以躲避地表熔爐。“今天，許多沙漠物種都是夜間活動的，以躲避白天的強烈高溫，”德國森肯伯格生物多樣性和氣候研究中心的宏觀進化古生物學家傑瑪·貝內文託說，她沒有參與這項研究。“穴居，甚至完全轉移到地下，也可能有助於保護生物免受氣溫上升的影響。”
考慮到這一切，如果我們能夠想象一隻哺乳動物在盤古終極超大陸的沙漠中游蕩，它會是什麼樣子？它必須是“某種具有巨大表面積以散發熱量的東西，某種可以鑽入地下以避免高溫的東西，並且[它會]有某種水分捕獲方法，”魯梅爾說。那就好像《沙丘》中的大耳沙漠鼠一樣。
跨越2.5億年的進化生物學是否會賦予哺乳動物全新的體溫調節適應能力？不要屏住呼吸。“如果你提高了哺乳動物的典型體溫會怎樣？”魯梅爾問道。這能否將溫度耐受性的上限推得更高？“這是個大問題。迄今為止在哺乳動物身上進行的所有可用研究似乎都表明，更高的熱耐受性進化緩慢，甚至根本不進化，”她說。“移動你的耐寒性更容易，而移動你的耐熱性則更難。”
總的來說，如果盤古終極超大陸真的到來，“很難製造出一種能夠承受他們提出的那種環境的哺乳動物，”達穆斯說。即使遙遠未來的哺乳動物確實找到了應對高溫的方法，食物鏈的搖搖欲墜式的崩潰仍然可能使它們餓死至滅絕。
但這一切都取決於“哺乳動物”這個術語的含義。“如果我們回到2.5億年前，產生哺乳動物的譜系在解剖學和生理學上都非常不同，”貝內文託說。“在數億年甚至更短的時間尺度上，我們今天所知的哺乳動物絕對不可避免地早已滅絕或進化。”
進化對我們來說似乎很慢，但在地質時間尺度上，它卻快如閃電。這使得四分之一億年對於預測哺乳動物或幾乎任何其他型別的多細胞生命的命運來說都太遙遠了。“誰知道在那段時間裡我們有什麼值得期待的？在2.5億年中，恐龍的整個進化過程[以及]然後或多或少地滅絕了，”英格蘭謝菲爾德大學的哺乳動物古生物學家托里·赫裡奇說，她沒有參與這項研究。
超大陸的形成不像彗星撞擊或人類快速破壞氣候和滅絕自然棲息地那樣，是一個快速而激烈的恐怖景象。它給了動物適應的時間。“這與我們現在正在討論的氣候變化情景完全不同，”赫裡奇說。“我不認為盤古終極超大陸是哺乳動物現在必須面對的最大問題。讓我們先看看它們是否能度過未來100年。”
這項研究中關於哺乳動物的方面非常不確定，基本上是不可知的。但它的加入使盤古終極超大陸的可怕潛力對我們這些生活在地面上、體溫調節良好、水分充足的靈長類動物來說更加具體——這可能是這項研究得到廣泛媒體報道的關鍵因素。
這場超大陸的悲劇可能永遠不會發生。但如果它真的發生了，即使陸地被燒焦，人們可能會想：海洋呢？這項研究只評估了陸地哺乳動物的生存能力，因此“鯨魚可能是安全的，”達穆斯說。也許海洋的居民將繼承地球——如果它們能從人類的重壓下倖存下來的話。
但不要那麼肯定：法恩斯沃思的團隊還沒有停止夢想著摧毀未來的地球。“我們接下來想做海洋方面的研究，”他笑著說。