地球生日快乐

1645年，英国北爱尔兰阿马郡圣公会 主教詹姆斯·厄舍（James Usher）宣告宇宙诞生时间为公元前4004年10月22日傍晚6点。据说这是他研习《圣经》和世界历史多年得出的权威结论。一直到19世纪，有关地球年龄的理论都相当受欢迎，然而地质学和达尔文进化论则清楚地表明，地球显然要比主教判定的年龄古老很多。

目前大家普遍认为地球已存在约45.4亿年之久，即4 540 000 000岁。地球真的已经非常非常老了。45.4亿这个数值是经由复杂数学计算和放射性定年法推算而来的，后者包括放射性碳定年法、钾氩定年法和铀铅定年法。

本质上讲，放射性定年法是基于放射性衰变，利用自然发生的放射性化学成分（同位素）与其衰变产物的比率来推算时间的。例如，我们知道放射性化学成分铀衰变会形成铅，看一块石头的铅含量就能计算出最初有多少铀，共花费多长时间才衰变出这么多铅。

科学家将此技术应用于非常古老的石头和矿物质的检测中，包括陨石和从月球采集的矿物样本，于是得出了45.4亿年这个神奇的数值。至少从目前看来，这个结论得到了多数人的认可。

目前所知的最古老的地球物质是在西澳大利亚找到的锆石晶体。经测定，它们已有44亿年历史。同时，目前所知的最古老的陨石物质有45.67亿年历史。普遍认为，太阳系的出现不会比这些物质早太久。

追根溯源，让我们返回地球或太阳系出现之前——宇宙诞生之时。最有影响力的一种学说是大爆炸宇宙论，认为宇宙是由一个致密炽热的奇点于一次大爆炸后膨胀形成的，并且不断向太空膨胀，这表示宇宙本身也在不断膨胀中。

地质时间表

让我们再回到对地球的探讨。地球科学家、地质学家和古生物学家常用一种叫“地质时间表”的东西来描述有关地球历史的时间和事件。它将时间与地层学联系起来，后者是研究地壳表层成层岩石的学科。

有很多绝好的成层样本可以证明地球的历史很悠久。在塞浦路斯的白垩层、美国犹他州令人惊艳的科罗拉多高原、法国阿尔卑斯山正面的裸露地层，以及墨西哥拉巴斯附近神奇的成层岛等地，我们都能找到例证。

描述地质时间的地质年代单位都相当长，例如宙、代、纪、世和期。

普遍认为地球有45.4亿年历史，我们的老朋友锆石是已知的最古老的矿物质，研究人员于冥古宙隐生代地层发现了它。冥古宙隐生代是月亮和地球形成的时期。5亿至6亿年之后，地球进入始太古代，简单的单细胞生物开始出现，我们在微体化石中找到了其出现的证据。微体化石是小于4毫米的化石，通常小于1毫米，只能在光学或电子显微镜下进行研究。

继续向前跳转至元古宙，地质迹象表明地球大气开始含氧（尤其是在古元古代，约20.5亿年前），第一个复杂单细胞生物——原生生物于18亿年前诞生。

又过了12亿年，第一批多细胞动物（蠕虫、海绵、软体胶状生物）化石于新元古代（约6.35亿年前）出现，这些动物又在漫长的古生代（距今2.55亿到5.41亿年前）进化成更复杂的鱼类生物。古生代末期，包括北美洲、欧洲、亚洲、南美洲、非洲、南极洲和澳大利亚在内的盘古大陆形成。各种爬行动物和两栖动物开始四处漫游，基本植物群、苔藓和裸子植物已经进化，大批海洋生物也逐渐在浅礁涌现。

自此进入中生代。中生代的三叠纪、侏罗纪和白垩纪时期（距今2.52亿年到7 200万年前），恐龙、原始哺乳动物和鳄目出现，之后被子植物和多样化的昆虫也随之出现。至白垩纪末期，又出现许多新的恐龙物种（尽管存在时间并不久），现在的鳄鱼和鲨鱼类物种等也大量繁殖。原始鸟类取代了翼龙，原始有袋动物也出现了。这一时期，大气中的二氧化碳含量开始接近地球目前的水平。

接下来我们就来到了人类所处的地质时代——新生代，该地质时代始于6 600万年前，常被人们称为“哺乳动物的时代”。新生代早期，恐龙灭绝（下文会介绍更多相关内容）、哺乳动物走向多样化。然而还需要等待4 000多万年，我们进化论意义上的祖先——第一批类人猿才会出现。

在20万年前的更新世，第一批解剖学意义上的现代人类开始活动，在5万年前的全新世（目前我们仍处于该世），人类才尝试着摆弄石器工具。

简而言之，地球很古老，人类很年轻。不妨换个角度，试把地球想象成一个24小时制的钟表，午夜前40秒，即23:59:20，第一个人类终于出现。

冰期

理论上讲，我们现在仍处于冰期。当然，最糟糕的冰河期大概在1.25万年以前出现，现在已经是冰期的末期。虽然冰期始于260万年前，但格陵兰岛和南极洲大范围冰盖的存在，说明当今地球依然处于冰期。

瑞士地理学家和工程师皮埃尔·马特尔（Pierre Martel，1706—1767）是提出冰期理论的第一人。他在去法国阿尔卑斯山夏慕尼山谷的一次旅行中，发现了散布山谷间的大型冰砾，这表明冰川一度非常巨大，但随时间流逝而收缩。这一现象也出现在瑞士及斯堪的纳维亚半岛的一些地方以及智利的安第斯山脉（后文将会提及）。但直至19世纪70年代，该理论才为大众广泛接受并认定其存在的真实性。

除了被冰川搬运而散落四处的大型冰砾外，还有其他证据可以证明冰期的存在，例如岩石冲刷和摩擦、山谷切割、鼓丘的形成以及化石的不规则分布。

地球历史上至少有5个大冰期，除去这些时期，地球上并没有冰，哪怕在高纬度地区。第一个大冰期是休伦冰期，从24亿年前延伸到21亿年前（复杂单细胞生物形式出现前）；第二个大冰期是成冰纪大冰期，从8.5亿年前至6.35亿年前（多细胞生物开始进化）；第三个大冰期安第斯—撒哈拉冰期时间跨度较小，为4.6亿年前至4.3亿年前（更复杂的海洋生物开始进化）；第四个大冰期卡鲁大冰期是从3.6亿年前持续至2.6亿年前（盘古大陆形成时）；最后是目前的第四纪大冰期，始于258万年前（第一个人属进化前的几十万年前）并持续至今。

我们现在正在经历一个相对稳定的“间冰期”，这为人类种族繁荣提供了维系生存的气候条件和平台。假如没有这样的稳定性，我们可能无法存活。

至于下一个冰期何时到来，这完全取决于大气中的二氧化碳含量。二氧化碳含量的骤降势必加速下一冰期的来临，但最快也要在1.5万年以后。基于二氧化碳不断升高的事实（我们对化石燃料颇有偏爱，二氧化碳升高的可能性很大），预计当前的间冰期会再持续5万年甚至更长时间。

人类进化

直到19世纪末，人类才对自己和地球有了一些了解，较之地球漫长的历史，这实在令人惊讶。这正如前文曾提到过的理论，冰期的概念于18世纪中期首次提出，直到19世纪70年代才为大众广泛接受。

包括人类在内的物种“进化”以及“物竞天择”的概念到19世纪中期才出现。1859年，查尔斯·达尔文（Charles Darwin，1809—1882）出版了《物种起源》（ On the Origin of Species ），进化和物竞天择的概念开始进入大众视野。即便如此，达尔文的进化论还是等到几十年后才成为生命科学的主流。让我们再次把地球年龄想象成一个历时24小时的钟，要用时间测量中无穷小的单位，才能在地球自然历史中描述这一发现所处的时刻。

大约一个半世纪以前的1871年，达尔文出版了影响深远的《人类的由来及性选择》（ The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex ）一书。这本书直白地阐释了人类进化的理论，出版后一片哗然。达尔文在书中提出人类是从同一个祖先进化而来，而我们共同的祖先又是来自于数千年历史中一系列动物的进化。这样的理论观点对当时的大多数人来说，简直骇人听闻。

然而，随着研究进一步推进和更确切证据的不断发现，达尔文的许多理论在明确的证据面前变得毋庸置疑。现在，达尔文的进化论虽受到各种宗教团体的否定，但科学界已经广泛接受并加以认证。直到今天，“神创论”者依然坚信英国北爱尔兰阿马郡圣公会主教詹姆斯·厄舍的观点——世界是上帝在公元前4004年花费了6天时间创造的。

现在，我们掌握了关于地质年代和化石记录所积累的丰富知识，依此为地球上的生物进化描绘了一幅神奇的肖像。考古学、古生物学和DNA（脱氧核糖核酸）研究领域的发现，更进一步为人类这个种族的进化勾勒出一幅栩栩如生的画面。现在，人们已经知道在20万年前，第一个解剖学意义上的现代人类刚刚诞生。

人属

常识告诉我们人类是由灵长类动物进化而来。尽管目前发现的最早的灵长类化石可追溯到约5 500万年前，但灵长类大概在8 500万年前就与其他哺乳动物分离，开始单独进化。第一批两足动物大概在400万到600万年前开始演化，脱离了跟我们拥有共同祖先的近亲灵长类动物（比如黑猩猩），最终演化为生物学分类里的“人属”。人属并没有明确的时间线，而且这条进化链上有许多个进化环节候选人。

能人（300万到200万年前）

首个有记载的人属成员——能人，大约在230万年前于非洲东部和南部进化形成。他们被认为是最早使用石器工具的种族。能人的大脑与黑猩猩大脑大小相近。2010年5月，南非发现了“豪登人”化石，他们也许比能人进化得还要早，但尚未得到最后证实。

卢多尔夫人和格鲁及亚人（190万到160万年前）

卢多尔夫人和格鲁及亚人是根据学者发现的190万到160万年前人属化石命名的，其与能人的关系尚未确定。目前只发现了一个卢多尔夫人样本——一个在肯尼亚发现的不完整的头骨。它可能只是另一种能人，也可能不是。格鲁及亚人发现于高加索地区的格鲁吉亚，可能是介于能人和直立人之间的进化形态的人种。

直立人（180万到7万年前）

直立人进化经历了很长时间。记录显示，这一人种生活在180万年到7万年前，可能是因为所谓的多峇巨灾（印度尼西亚的一次超级火山喷发，大量重要的直立人化石都发现于此时期）而大量死亡。人们认为，能人中的一些种群进化出了脑容量更大的大脑，并开始使用更精细的石器工具——从而进化成新的高级物种直立人。直立人其他主要生理变化还包括膝关节交锁和枕骨大孔所在的位置不同（头骨与脊椎相连处）。

海德堡人（80万到30万年前）

海德堡人（因德国海德堡大学得名）可能是欧洲尼安德特人（荷兰，参见后文）和智人的直系祖先。不可否认，海德堡人是人类进化过程中承前启后的关键链条。有关这些海德堡人的考古证据可追溯到60万至40万年前，但人们认为他们可能生活在80万到30万年前。

海德堡人使用与直立人非常近似的石器。最近在西班牙阿塔普埃卡山发现的28具骨骼表明，海德堡人可能是人属中最早埋葬死者的一种。此外，有些专家认为海德堡人可能已经拥有原始形态的语言，但目前还未发现与之有关的任何艺术形式（象征性思维和语言）。

智人（始于25万到20万年前，直至现在）

从40万年前到25万年前是人类最重要的进化期——从直立人到智人的过渡期。在此期间，人类的颅骨变大，意味着脑容量更大，并且开始使用越来越精细的石器。作为一个物种，基因显示智人具有高度的同质性。对于一个分布如此广泛的物种来说，这一现象都相对罕见，并且被视为我们都是在特定地点（非洲）进化并从该地迁移的证据。但是，人类也演变出了一些适应于不同区域的适应性特征，例如肤色、眼睑和鼻子形状。

尼安德特人

“尼安德特人”这一物种因出土于德国尼安德特河谷的人类化石而得名。尼安德特人归属不确定，可能是智人的亚种，也可能是与智人同等级别的一个人属独立物种。

尼安德特人最早于60万到35万年前出现在欧洲（无证据显示尼安德特人曾出现于非洲），一直存活到2.5万年前。尼安德特人通常被描绘为低眉毛小下巴的原始生物，事实上他们会使用较先进的工具（弓箭、骨制工具），有自己的语言，并且生活在复杂的社会群体中。据研究，尼安德特人的颅骨和现代人类大小差不多，甚至更大。在人属中，脑容量大小确实是智慧的关键。

化石记录显示，尼安德特人在2.5万年前消失。相关原因目前仍众说纷纭。除去超级火山喷发，或无法迅速适应气候骤变而导致死亡等假设，对尼安德特人来说，我们人类似乎才是导致其灭亡的致命因素。据说尼安德特人灭亡最有可能是不断扩张的人类种群为了生存互相竞争而导致的。然而，新的证据表明尼安德特人的灭绝是现代人同化的结果。这一理论非常有趣。2010年，通过DNA测序获得的证据表明，生活在欧洲和亚洲的现代非非洲人的基因有1%至4%源自尼安德特人。

三个时代

史前时代一般划分为3个时代：石器时代、青铜时代和铁器时代。

人属里从能人到智人的所有成员，都存在于一个广泛定义为“石器时代”的时期。石器时代大概持续了300万年，直至公元前4500年至公元前2000年，随着金属加工的出现，这一时代才在不同时期终结于不同人类种群中。

跟青铜时代和铁器时代相比，石器时代实在漫长得多，所以它本身又被细分为3个时代：旧石器时代（根据对火的控制和对石器的使用，这一时期又分为旧石器时代早期、中期和晚期）、中石器时代（首次使用高级工具，例如弓和独木舟）和新石器时代（存在陶器、普通驯养、重要的葬礼或宗教场所建筑）。

与漫长的石器时代相比较，青铜时代不过是一眨眼的工夫。青铜时代以铜和青铜的冶炼及制造武器、器皿和饰品为特征。地球上人口最稠密的地区基本上在同一时间进入青铜时代，其他地方则相对较晚。公元前3750年到公元前3000年，欧洲、近东、印度和中国进入青铜时代，韩国在公元前800年才进入。青铜时代结束于公元前1200年到公元前600年。在这一时期，美索不达米亚和古埃及已出现文字，已知的最古老的文学文本就来自公元前2700年到公元前2600年。文明也在这段时期开始发展，最具代表性的是美索不达米亚，其中包括苏美尔、阿卡德、巴比伦和亚述帝国，这些文明遗迹都在今天的伊拉克境内。

接下来便进入铁器时代，但铁器时代不仅仅有铁，还有对钢的使用。这一时期最早（约公元前1300年）始于古代近东（安纳托利亚、塞浦路斯、埃及、波斯），大概100年后开始于欧洲和印度，然后是亚洲其他地方：中国（公元前600年）、韩国（公元前400年）和日本（公元前100年）。铁器时代一直持续到公历纪元，于公元400年在欧洲结束，公元500年在日本结束。这个时代的重要文本有印度《吠陀经》《希伯来圣经》（《旧约》）和古希腊早期文学。