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“我對實踐地質學所知甚少,但我對它所涉及的所有更廣泛的問題都非常感興趣”
阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士 (1896)
當查爾斯·達爾文於 1859 年 11 月出版《物種起源》時,地質學家仍在討論地球的年齡。漫長時間是解釋過去緩慢而漸進的變化導致近期生物多樣性的必要前提。然而,物理學家對重建的地質年齡的計算和批評給達爾文和華萊士等進化論者帶來了巨大的問題。達爾文沒有公開談論這個問題,但他確信,地層柱的厚度只能用遠古的地球來解釋,而物理學家的計算是基於錯誤的假設。
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A.R.華萊士也對地質時間感興趣,並且對激進的新思想更加開放,不懼怕公開討論它們,他為這個問題選擇了一個有趣的解決方案。他認為,過去突然的氣候變化顯著增加了進化壓力,從而加快了生物進化的速度。因此,即使地球不是數十億年,而是數百萬年,進化也足夠快,足以解釋近期的動植物。華萊士對最近和最深刻的氣候變化特別感興趣:冰河時代。
1842 年,法國數學家約瑟夫·阿方斯·阿德馬爾認為,太陽輻射的減少可以解釋地球表面的突然降溫。基於此前提,他計算了地球繞太陽的軌道變化,得出結論,地球在最近經歷過多次冰河時代(不僅僅像當時地質學家提出的一個或四個)。
自學成才的數學家和看門人詹姆斯·克羅爾(1821-1890)在 1864 年之後對冰河時代問題產生了興趣,並根據最新的天文資料重新計算了冰河時代的發生。1875 年,他將他的結果發表在《氣候與時間,及其地質關係》一書中。
圖 1.從 CROLL 1875 年(公共領域圖片)中可以看出,公元 1800 年之前三百萬年和未來一百萬年地球軌道偏心率的變化。
“在我看來,天文理論是目前冰河時代之謎的最佳解決方案。它包含了交替冷暖時期發生的所有決定性因素,並解釋了冰期和間冰期氣候的特殊特徵。”
地質學家阿奇博爾德·蓋基爵士
華萊士在 1869 年 2 月在倫敦地質學會舉行的T.H.赫胥黎的一次講座中瞭解了克羅爾的工作,並在未來幾年與克羅爾就此主題交換了許多信件。
華萊士在 1879 年的兩篇論文中,然後又在 1893 年的一篇論文中發表了他支援週期性冰河時代發生的主要論點。令人驚訝的是,對華萊士支援冰河時代作為重要的地質和生物因素的主要批評涉及湖泊。華萊士和地質學家之間展開了一場激烈的討論,討論阿爾卑斯山和北美的大湖泊是由地質時期較晚的冰川形成的,還是由古代的構造力形成的。華萊士毫不猶豫地用一些諷刺的語氣來回應批評,他認為“另一方的一些觀點似乎是可取的”。
華萊士覺得奇怪的是,構造力只會地球表面的一些部分形成湖泊(正如他甚至在他故鄉威爾士所指出的那樣,這些部分恰好覆蓋著以前冰川採石的證據),而不是其他部分。
後來的研究和現代放射性測年技術將表明,確實存在許多冰川時期,它們重塑了地球的地殼,而且地球比我們想象的要古老得多 - 而且冰河時代確實可以影響進化。
參考書目
FLEMING, J.R. (2006): 背景下的詹姆斯·克羅爾:19 世紀後半葉氣候動力學與地質學的相遇。氣象史 3: 43 - 54
TINKLER, K. (2008): 華萊士與大冰河時代。In. SMITH, C.H. & BECCALONI, G. (eds.) 自然選擇及其他 - 阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士的知識遺產。牛津大學出版社:186-200