描述
开 本: 32开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787510469169
- 本书是罗兹瓦多夫斯基教授获得赞誉*多的作品之一,获得了2019年莎伦哈里斯图书奖。
- 罗兹瓦多夫斯基教授是海洋研究专家,她的*作品《无尽之海:从史前到未来的极简海洋史》对海洋的重要性进行了细致的研究和仔细的论证,不仅为我们介绍了海洋的地质学史,还为我们呈现了人类在发现、理解海洋和将海洋政治化方面发挥的作用。
- 海洋铭记不朽,海洋即历史
本书是一部文化、环境与地缘政治相交融的历史读物,它通过回溯地质和进化中的事件、探索全球不同的文化,来探讨人类与海洋之间的关系。我们与海洋的古老联系随着工业化和全球化的发展而发展,并呈几何级速度加深,这一轨迹与西方过去对海洋的描绘是背道而驰的,那时人们认为海洋远离人类,并且不受人类影响。作者认为,关于海洋的知识在确定我们与巨大的、变幻莫测和不透明的海洋的关系中发挥了核心作用。它帮助人们开发海洋资源,控制海洋空间,扩展帝国或国家权力,并将海洋重新塑造成一个更容易对付的人类活动场所。只有理解这段历史,我们才能在未来建立一个更健康的人与海洋的关系。
绪言 人与海洋 1
第一章 海之长歌 7
第二章 海之遐想 33
第三章 海之联系 67
第四章 海之探测 99
第五章 海之工业 127
第六章 海之边疆 159
第七章 海之体验 187
结语 大海已将一切妥藏,海洋即历史 215
注释 230
参考文献 236
致谢 252
海之长歌
诗人和普通人都发自内心地表达着他们对海洋的热爱,但海洋却没能以同样的爱回报。尽管海洋神秘莫测,且早在智人进化之前就已形成,但它只是那样简简单单地存在于地球上。人们始终认为,海洋是永恒不变的存在,但实际情况却是,海洋已经随着时间的推移发生了巨大变化。迄今为止,在其不断变化的40亿年的生命周期中,海洋在孕育生命和促进物种多样性方面发挥了主导作用。人类作为生物多样性的产物,早在进化阶段就与海洋相连。二者关系由来已久,海洋的自然历史中,包含着与人类关系的最早篇章。
液态水的存在,将我们这颗蓝色星球与太阳系中的其他星球区分开来,使海洋的形成成了人类长篇故事的第一章,或者至少是序言。水被锁在地球最早的岩石中,因为这些岩石是由水分子黏附在空间中的尘埃粒子上形成的。早期的地球温度不断上升,最终将岩石熔化,因此,任何被带到地表的水,都会以水蒸气的形式释放出来,并逃离地球?那时还没有能够捕获水汽的大气层。彗星和小行星也携带着水,而随着温度的降低和大气层的形成,小行星输送的水似乎被留在了地球上。接下来,便是几个过程的循环往复:冷却、降雨和持续的小行星撞击,这些撞击令水沸腾,进而产生大量的水蒸气;之后,随着不断的冷却,再次形成降水。
这样的过程周而复始,直到40 亿年前,海洋才开始出现,而此时,地球才形成5 亿年。那时,海洋首次占据了地球表面的绝大部分。被水淹没的岩石分解出不同种类的矿物元素,火山喷发释放出来的各种气体和间歇泉带来了热水,就像是按下了地球化学循环的按钮,最终开启了长达10 亿年的循环过程。在此过程中,海洋的化学成分逐渐稳定下来。
38 亿年前,在陆地还远未形成之前,原始海洋中的岩石向世人证明,此时的生命已开始进化,并获得了光合作用的能力。
在格陵兰岛南部,人们发现了伊苏阿(Isua)沉积物。它形成于远古的海底,是现今已知最古老的岩石;这表明,地球上最古老的岩石形成于地球表面,而非内部的地层深处。人们在35 亿年前的岩石中发现了真正的细菌微化石,其中最古老的一种是西澳大利亚岩层中的顶部燧石(Apex Chert)。这种富含碳元素的深灰色岩石沿着火山附近的海上航道边缘沉积,岩浆喷涌流过海床时将化石封印于此。在这些化石中,人们发现了11 种丝状微生物,某些的确是科学上的新发现,但另一些则似乎与现存的蓝藻无异。这足以证明,在地球形成初期,海洋环境造就了生命形态的多样性。
直到39 亿年前,我们的星球还在不断地受太空物质的狂轰滥炸,仅仅是大约6500 万年前的一次宇宙撞击,就终结了恐龙时代。一些早期出现的生命很可能被轻而易举地毁灭了,因此,地球上或许出现过多种生命的起源。而今地球上所有生命的化学形式几乎相同,且都可溯源到相同的亲本细胞系在地球的演变过程中,生命的形式似乎在某个机缘巧合的时刻被固定了下来。相较之下,一些小行星上也发生过某些生命起源前的进化,但均未诞生生命,由此说明,水是这其中最为关键的一环。
尽管地球生命怎样从无生命状态演化而来依然是科学界的未解之谜,但一个既定事实是,远古海洋在这场原始生命剧中扮演了重要角色。而这场进化的最佳发言人?查尔斯? 达尔文,在其著名的“温暖的小池塘”假说中指出,当时的水环境与现代地球大不相同,且在生命进化过程中处于中心地位。同时,他还向约瑟夫? 胡克(Joseph Hooker)阐述了有机分子在什么样的条件下可能产生生命有机体2。达尔文的设想与今天科学家们提出的假设十分相似:例如潟湖、湖泊、水坑、地下水以及海水等,当这些富含有机化合物的水暴露在大气中且受到电离作用后,可能产生氨基酸、糖类及其他种类的生命元素。
虽然我们坚信海洋是生命的摇篮,但很可能只是其中的一部分或几部分区域真正完成了孕育生命这一划时代的创造。毫无疑问,深海环境为生命体提供了免受宇宙物质轰炸的安息之所。海床或其附近区域接触到岩石中溶解出的亚铁离子,成为合成有机化合物的重要催化剂。1977 年,随着深海热液喷口的发现,生命的起源又多了一种新的可能:生命在靠近深海的热液喷口处进化而来,这里喷出的热水与气体为生命的进化创造了条件。这些喷口很可能是有机合成的碳源,每一千万年的碳喷涌量,相当于世界海洋中的总含碳量,也就是说,海底热液喷口调节了海洋的化学成分。
在长达30 多亿年的时间里,地球上的生命以单细胞或细胞聚集体的形式存在,这些细胞形成了覆盖在海床上的微生物垫。
后来,一些细菌体进化出光合作用的能力后,地球才获得了氧气。
随着大气环境中氧气含量的不断累积,氧气终于进入海洋循环之中,使得多细胞生物最终得以在对它们而言曾一度有毒的“氧气汤”中生存并大量繁殖。尽管还有更早的动物化石,但始于5.4亿年前的寒武纪时期的化石显示,该时期疯狂扩散的各种生命形态全部为海洋生物。
在漫长的地质时期,海洋容纳了丰富多样的生命形态,在我们的长篇故事中留下了浓墨重彩的一笔。“寒武纪生命大爆发”
恰如其分地展示了该时期生命诞生的恢宏,许多当今有机体种族的最初代表形态就是在这段时期形成的。三叶虫以及早期的节肢动物在这一时期是整个世界的主宰。它们身披铠甲,在温暖的浅海中生活了2.7 亿年之久,以捕食者、食腐动物和浮游生物的身份,占据了各种生态位。此外,藻类、无脊椎动物、棘皮动物和软体动物等其他生命形式也出现了,但脊椎动物或陆生动植物阶段还没有到来。与含有多种生命体的海洋相比,邻近的陆地相对贫瘠。
淡水中此时也没有生命体存在。
我们之所以对寒武纪了解颇深,主要是因为该时期的生物化石出乎意料地保存到了今天,包括它们坚硬的外壳和柔软的身体。
1909 年,古生物学家查尔斯? 沃尔科特(Charles Walcott)在加拿大落基山脉的伯吉斯页岩(Burgess Shale)中发现了这些化石,并用一个夏天采集了上千个标本。几十年后,科学家们从这些标本中辨认出大量不同种类且不为人熟知的动物群,伯吉斯页岩也因作为研究进化的重要资源而闻名于世。1989 年,史蒂芬? 杰伊? 古尔德(Stephen Jay Gould)在其著作《灿烂的生命》(Wonderful Life )中写道,与当今的世界相比,寒武纪时期的生命形式更为多样,并推测其中许多独特的谱系已走向灭绝,因而代表了进化的死胡同。
寒武纪时期丰富壮观的化石,记录了海底世界的永久变化。
对浅海食物的争夺促进了生物利用海底的沉积层,来更好地躲避捕食者的追击和寻找食物。最初,覆盖在海床上的微生物垫不仅是掘穴动物的食物来源,还能为其提供保护。由于这些动物沿垂直方向掘穴,在破坏微生物垫的同时,也使海床上部变得更为柔软、湿润。掘穴活动使氧气渗入海床表面之下,从根本上改变了海底环境。而环境的改变,则导致依赖微生物垫生存的有机体灭绝,出现了适应新环境的新物种。只是不幸的是,对于未来的古生物学家们来说,这种戏剧性的环境变化也就意味着之前那种化石的特殊保存状态?如伯吉斯页岩中的化石?也终结了。
后寒武纪时代,生命在稳定的浅海环境中大量繁衍。大约5亿年前,第一批脊椎动物出现,它们形似鳗鱼,没有下颚和双鳍,但有原始的脊椎骨、头和尾。它们不会游泳,一生都只能在泥泞的海床上打滚儿,通过滤食摄取微小的食物颗粒维持生命。古生代(从5.43 亿年前到2.48 亿年前)时期,至少有两种无颌鱼在该时期完成了进化、分化并最终灭绝。但即便如此,在该时期出现的其他鱼类,我们今天依然能看到它们的身影。海洋中的七腮鱼类和八目鳗类已进化出从寄生到食腐,再到滤食的多种独特生存方式。尽管它们的分类地位仍存在争议,但它们很可能是从古老的无颔鱼品种中衍变而来的。
不同于普通的硬骨鱼类,包括鲨鱼、鱼、鳐鱼在内的软骨鱼类,其骨骼由软骨构成,而非骨头,且这些鱼类没有鱼鳔和肺。
它们的出现比恐龙早2 亿年,幸存至今,实为不易。鲨鱼出现于4 亿年前,并在之后的石炭纪里繁衍生息。此后,海洋环境发生了几次巨变,其中包括一些大灭绝事件,但这些种群得以幸免。
现代鲨鱼早在恐龙时代就已游弋海中,但在恐龙消失后依然存活了下来,并成为当今地球上最古老的生物之一。
硬骨鱼在今天的海洋中仍十分常见,其中的一族在古生代晚期冒险登陆,进化成两栖动物。无论是在远古还是现代,两栖动物均与水紧密相连。它们都会经历水生幼虫期,都会寻找湿润的环境产卵,并保持成体皮肤的湿润。爬行动物则产下有硬壳的卵,长出带鳞的干性皮肤,从而有效地保持住身体中的水分,自此掐断了生命与海洋的联系,并进化为鸟类和哺乳动物,向内陆和全球扩散,最终填补了所有类型的生态位。
海底扩张使盘古大陆分裂成独立的大陆板块,并开始向今天的位置漂移。小型的陆块使陆地更多地接触海洋,并在非洲大陆与欧亚大陆之间围出一片海。1893 年,奥地利地质学家爱德华? 苏埃斯(Eduard Suess)将这片海洋命名为特提斯海(TethysOcean)?取自古希腊海洋之神俄亥阿诺斯(Oceanus)的姐妹及其配偶之名。直到被大陆板块运动摧毁之前,特提斯海共存在了2.5 亿年。曾经的特提斯海而今以石油矿床的形式存在于中东、西非和南美东部,储量达世界石油总量的60%~70%。瑞士阿尔卑斯山的岩石曾埋藏在这片消失的海洋的西端,在白垩纪晚期,这片海洋延伸到北非的撒哈拉沙漠以及北美中西部平原的大部分地区。随着特提斯海洋底部向上凸起,海平面不断上升,在达到海平面峰值时,地球上仅有18% 的面积是陆地。
地球在中生代,也就是爬行动物时代,经历了两次灭绝事件。
史上最大规模的物种灭绝发生于2.52 亿年前,70% 的陆地物种和90% 以上的海洋物种消失,其中包括最具代表性的远古生物三叶虫。随着新生命形式的扩散,恐龙主宰地球长达1.35 亿年。
世界各地的小学生都知道恐龙时代,但似乎很少有人知道,该地质时期其实还有一个更为准确的叫法,尽管这个名字听起来并不是那么悦耳——牡蛎时代。
那时的海洋食物链与现在一样,依赖浮游植物,这种初级生产者通过光合作用将光能转化为化学能,并为浮游动物提供食物供给。在这一时期,包括球藻、硅藻、有孔虫和放射虫在内的新型微观植物和原生动物陆续出现,这些生物衍生出了外壳或坚硬的表皮,这使我们今天不难见到各种类型的海底沉积物与白垩※。中生代时期,软体动物大量繁殖,特别是蛤蚌、蜗牛,它们钻入海底的沉积层,以躲避海洋中众多的捕食者。牡蛎坚硬的外壳往往无法抵挡螃蟹和龙虾强有力的蟹钳和螯肢,海星的吸力强大到足以将贝壳打开。软体动物已不能有效躲避海床上的捕食者。在海洋爬行动物中,盾齿动物的宽齿可以咬碎牡蛎和帽贝的壳。一些鲨类、鱼类,甚至某些其他鱼类,都能轻松击破软体动物的盔甲?这将导致整个双壳腕足类物种消失。
外海是头足类动物的家园,崎岖不平的海床上方诞生了以乌贼、章鱼和鹦鹉螺为代表的生物群。盘圈带壳的菊石类迅速进化,并在海洋中广泛分布。这些物种大多是“游泳健将”,且已进化出能够刺伤或压碎猎物的下颚,不仅如此,它们还能在不同深度的海底自由活动,这些条件使它们成为强大的捕食者。小的菊石类生物只有25 美分硬币那么大,但大的直径可达2 米左右,填补了许多生态位的空白。菊石类的数目极其丰富,这让它们成为极好的标准化石,可以帮助地质学家辨别出化石所属的岩层。同时,菊石类化石的外观也十分夺目,吸引了众多收藏家的目光。
与生活在相同海域的食肉类海洋爬行动物相比,即便是体积最大的菊石类也相形见绌。19 世纪蛇颈龙、鱼龙等大型化石的发现,令世人深深着迷,也激发了一些知名学者和专家开始重新审视海怪是否依然存在的问题。鱼龙极为适应中生代海洋环境,其体态与海豚相似,展现出生物进化的趋同性。它们不仅有发育良好、方便移动的鳍脚,还进化出带牙的长喙,能更好地捕捉鱼类。就像今天的海洋哺乳动物一样,它们也是从陆生物种进化而来。鱼龙大多身长3~5 米,少数可达15 米左右。蛇颈龙有着像鲸一样的身体,尾短且鳍呈桨状。在民间传说中为人所熟知的尼斯湖长颈水怪,其动漫形象的原型就是蛇颈龙。体型最小的蛇颈龙长约2 米,而最大的则堪比今天的抹香鲸,长度可达约20 米。
这种大型的海洋食肉动物以鲨鱼等鱼类,以及鱼龙、恐龙或其他蛇颈龙为食。
之后,随着最被世人所熟知的恐龙大灭绝,中生代戏剧性地收场了。在这场浩劫中,只有进化成现代鸟类的物种得以幸存。
大约在6600 万年前,一颗小行星撞击地球,在尤卡坦半岛制造了著名的希克苏鲁伯陨石坑(Chicxulub Crater),全球50% 的物种在很短的地质时期消失殆尽,其中就包括当时主宰海洋的鱼龙和蛇颈龙;此外,小型浮游生物,腕足类、鱼类、陆地植物、所有的菊石类也灭绝了。种类繁多的鸟类和哺乳动物,迅速取代了大型爬行动物,占据了包括海洋在内的所有生态位。新生代是属于人类的地质时代,这一时期见证了陆生哺乳动物向海洋扩散的进化过程。
为何哺乳动物会重返海洋?答案可能是因为食物。海洋哺乳动物首次出现在始新世,这个时期,随着全球气温的升高和海洋初级生产力的提高,所有群体都进化出适应在水中进食的能力。
随着始新世的结束和特提斯海的消亡,澳大利亚开始从南极洲向北漂移,南大洋的一部分水域逐渐开放;南美洲最终漂离南极洲,为南大洋打开了全部通路。自此,环极洋流形成。海洋之间的连通将海水充分混合,进一步提高了海洋的生产力。
大约5000 万年前,海牛和鲸类的祖先开始出现在河流或近海水域附近。4000 万年前,欧亚大陆南部和加勒比海西部的海洋已形成完整的海洋形态。埃及沙漠中一处被联合国教科文组织列为世界自然遗产的遗址,向世人展示了一幅千古奇观:大自然将古老的波涛汹涌的海洋镶嵌在一片沙漠之中。瓦地阿希坦(WadiAl-Hitan)又名鲸谷,这里保存着上百具海洋哺乳动物的骸骨,它们正处于后肢退化的最后阶段。这些骸骨化石与4000 万年前至3900 万年前的鲨鱼、硬骨鱼、鳄鱼和海龟化石,被一同保存了下来,通过这些证据我们不难看出,浅海栖息地曾是生命的繁衍之地。
海洋中孕育的众多生命,既可在普通环境中生存繁衍,也可适应某些极端环境。生命在大海中不平等地进化和存续,并以其独特的方式呼应着生命长歌的另一主题:极端环境下的生存。
从极地到热带,每块大陆上都能找到海洋哺乳动物的化石,尤其在北温带地区最为常见。而今,海洋哺乳动物已零散地分布于全球各个地方。海洋中的营养物质通过上升流到达海面,当风将洋流表面温暖的海水吹离海岸,满载着营养物质、密度较大的海水便会从底部上涌补位,为表面带去营养。上升流通常位于大陆的西部边缘,或紧邻海底山脉和珊瑚礁分布,这些地方吸引了鱼类和哺乳动物等大量海洋生物。像磷虾这样每天垂直移动的浮游生物,夜间在海面捕食,白天深入海水躲避阳光,故而吸引了其他海洋生物到此觅食。
斑块是大陆和海洋的普遍特征。海洋占据了地球表面71%或者说是近乎四分之三的部分,这是一个不争的事实。然而,鲜为人知的是,海洋构成了地球上99% 的可居住空间,这个数字令人惊叹。这意味着,海洋多元环境缔造的潜在栖息地,远远超过地球上的广袤山川、葱郁雨林、无际平原和浩瀚沙漠的总和。
但生命在整个海洋中的分布并不均匀。鲸落是指鲸死去后,尸体会下沉至2000 米左右(约6560 英尺)的深海。一次鲸落可为局部海底的某些深海生物提供长达数十载的食物资源,在支持深海生态系统方面,发挥着至关重要的作用。许多海洋生物选择聚集在食物供给充足的地方,比如,食物资源丰富的近海浅滩、寒冷富饶的上升流区、南极洲附近充满浮游生物的深海海域、临近珊瑚礁的特殊水域、陆架坡折处、海底山脉附近,以及黑暗幽深的神秘热液喷口处。
1977 年,在海底一块扩张激烈的区域,人们发现了深海热液喷口,令人震惊不已的是,在活跃的喷口附近发现了高度密集的奇特生物群体。水从海底扩张带的裂缝中渗出,遇到热岩石后升温,产生化学反应,进而从通道之中喷出,形成热泉,与海水中溶解的矿物质混合。第一个被发现有生命存在的喷口拥有一个极富诗意的名字:玫瑰花园(Rose Garden),喷口上覆盖着长达2 米(约6.5 英尺)的巨型管虫。持续喷涌的热泉,最初吸引来了以细菌垫为生的蟹类,接踵而来的还有管虫、蚌类、蛤蜊、甲壳纲动物、特殊的蠕虫和一些无脊椎动物。这些动物生活在热液喷口附近可达350℃的超高温水域中,但由于深海水压可以防止热水变成水蒸气,因此,降温作用并不存在。这些食物链底端的微生物,非但不像地球上其他地方的生物那样依赖阳光,甚至可以利用喷口喷出的硫化氢制造单糖。而一些较大的生物,例如管虫和蚌类,则可依靠与之共生的微生物来获取食物。喷口群落的繁殖力可媲美浅水珊瑚礁或盐沼地区,但随着喷口的开启和关闭,群落往往也会相应地出现或消失。
热液喷口的水温梯度令人难以置信,可算众多海洋极端现象中的一种。19 世纪的浪漫主义思想家,总是吟诵着陆上的地球之最,但他们不知道,地球上最大的山脉、最大的火山和最壮观的瀑布,其实都隐匿在大洋深处。马里亚纳海沟(深度约1.0994万米)是大海最深的地方,深到足以将珠穆朗玛峰淹没,其长度约为2550 千米,是科罗拉多大峡谷的5 倍以上。除此以外,大海之下还有地球上最大的单一地质特征区:洋中脊,全长7.2万千米,覆盖了28% 的海底。
海洋的极端现象,并不仅限于地质方面。有化石显示,曾经横行在远古海洋中的巨齿鲨体长14~18 米,是有史以来最庞大、最强大的脊椎动物捕食者之一。巨型食肉动物梅氏利维坦鲸是抹香鲸的近亲,体型与巨齿鲨相似。梅氏利维坦鲸上下颚都长有巨大的牙齿,可以将猎物撕裂,甚至能捕食体型比其自身更大的须鲸(体型比如今的座头鲸小)。白垩纪海洋同时也是双壳类生物的家园,这一时期的壳体生物直径可超过2 米,海龟的体积也是现在的2 倍。今天的蓝鲸仍是有史以来体型最大的生物,长度可达30 米。
海洋同时孕育着世界上最古老的海洋生物?深海珊瑚,它们生活在深冷且没有阳光的海洋之中。在夏威夷海岸发现的一个深海珊瑚个体群约有2700 岁,之前发现的另一个体群寿命已超4000 岁。格陵兰睡鲨是现已知寿命最长的脊椎动物,每年仅生长0.5~1 厘米,在150 岁左右才能达到性成熟,可存活长达4 个世纪之久。自19 世纪晚期开始,人们就尝试捕获北极弓头鲸,直到21 世纪才捕获成功,据当地人讲,弓头鲸差不多能活两代人的生命周期。根据对弓头鲸眼球氨基酸的分析估计,这种鲸的寿命可达200 年。相较之下,大象的寿命为70 年左右,而人类只有极少数才可以活到100 岁。
海洋生物不仅进化到可以在甚至是极端环境的所有生态位中生存,并且发展出可对海洋周期性变化加以利用的行为。例如,浮游生物的垂直迁移,使其能够在白天逃离捕食者的追击,在夜间觅食。水循环和温度的季节性变化,影响着食物资源的分布,而海洋生物顺应了这一变化。例如,北太平洋的座头鲸在阿拉斯加附近寒冷肥沃的北部觅食,却在夏威夷附近的温暖水域繁殖。
而属不同种群的南半球座头鲸,则在南极觅食地和热带海洋之间迁徙,但它们从来不与北方同类为伴,因为南北半球的季节刚好相反。既要寻找充足的食物,又要保护幼鲸,这双重使命让座头鲸在进化中学会了迁徙。世界上另一个漫长的鲸迁徙(很可能是最长距离的迁徙)则是灰鲸的迁徙,它们从东太平洋的白令海峡、楚科奇海和鄂霍次克海出发,南徙至墨西哥湾附近的巴哈临海潟湖和加利福尼亚海岸,总旅程可达1.6 万~2.35 万千米。
其他物种的漫长迁徙也与其繁殖相关,例如鲑鱼、海龟和鳗鱼。海龟必须找到适宜的海滩筑巢产卵;为了产卵,绿海龟需要在巴西海岸至阿森松岛(Ascension Island)之间迁徙,而这一过程有时需要游行3200 千米左右(约2000 英里)。人们曾在距离棱皮龟筑巢海滩4000 千米(约2500 英里)远的地方发现过它们的踪迹,它们到此可能是为了捕食水母。欧洲鳗迁徙的谜题直到20 世纪早期才被解开,人们一直很困惑,它的幼鳗期在淡水河流中度过,成年后便会离开河流游往大海,那它们的产卵地又在何处呢?丹麦海洋生物学家约翰内斯? 施密特(JohannesSchmidt)在1904 年至1922 年进行了一系列探险活动,他远赴重洋,找寻到处于更为早期的幼鳗,同时也拼凑出欧洲鳗的发育轨迹:幼鳗沿着墨西哥湾流到达欧洲海岸生长1~3 年,直至身体呈透明形态,而后进入内陆水域继续成长10 年或更长的时间,待其发育成熟后,成体会穿越6000 千米(约3700 英里)的深海领域,回到它们的出生地马尾藻海产卵。
野生鲑鱼的生命之旅同欧洲鳗鱼如出一辙。幼体在大西洋与太平洋附近的河流中生长1~3 年,而后游向海洋继续觅食成长,直至成熟后返回出生的河流产卵。二战以前,人们对海洋生物的迁徙知之甚少,战后各国对资源的争夺触发了人类对深海的研究,此类研究促使渔业发展有了明确的目标,进而使渔业资源被更加充分地利用。
当然,并非只有海洋动物长途迁徙。黑脉金斑蝶、加拿大鹅和北美驯鹿等陆生动物也会如此,目前已知迁徙距离最长的陆生动物是北极燕鸥,会从北极地区迁徙到南极洲,总里程3.5 万千米(2.175 万英里)。原始人类是按季节迁徙的物种之一,为了获取食物和其他资源,他们分散在世界各地,在各种新环境中定居生存。人类祖先进化的环境,既有陆地也有海洋。人类沿海、绕海和跨海的活动,构成了人类与海洋的漫长故事的开篇。人类利用海洋获取所需的食物和其他资源并实现运输。
长期以来,考古学家认为,在人类进化的大部分时间里,智人及其祖先大多在陆地上生活。直到最近不少学者还坚持认为,密集的航海活动和渔业社会大约只在一万年前才开始出现,还不到我们这个物种在地球上总生存时间的1%。考古学和历史生态学的新研究成果让人类深刻地意识到我们有多么依赖海洋。考古学家和学者不断发现的更早证据,向我们表明了人类是如何在深水和沿海地区中航行,又是如何依赖海洋资源生存和发展的。
人类依赖海洋迁徙的时间,与先前学者的观点相比,还要早上许多。在印度尼西亚爪哇岛东部的佛罗勒斯岛(Flores)上,人们找到了令人信服的证据。大约在100 万年前,也就是我们所知的早更新世,原始人类的一个族群来到这里。然而,直到10万年前至5 万年前,智人才开始在这里定居。据目前在佛罗勒斯岛发现的化石显示,这种原始人类的身形和颅骨大小与南方古猿相似(仅在非洲发现的早期人类)。考古学家依据此类化石,发表了一个新的人属,即佛罗勒斯人(Homo florisiensis )。
专家们并不确定佛罗勒斯岛的移民是否为直立人,这可能是低热量环境所导致的选择进化,也可能是因为其他原因,该人种的体型和脑容量均比较小,但无论如何,都颠覆了我们对史前情况的认知。考古学家不禁想到,我们与其他原始人类在地球上一同生活的时间远比我们认为的要长,包括农耕文明初期,到尼安德特人(Neanderthals)灭绝很久之后,而这一发现也同样开启了海洋史的新篇章。
即使那个时候海平面较低,前往佛罗勒斯岛仍要跨越20~30 千米的深水屏障,这大大超出了大多数陆生动物的迁徙能力。
事实上,若是没有人类的参与,佛罗勒斯岛上只有啮齿类动物和剑齿象。啮齿类动物可能是借助天然木筏或是其他漂浮物来到这里,而剑齿象是大象的祖先,可以通过游泳到达佛罗勒斯岛。原始人的踪迹在这座难以抵达的孤岛上出现,间接地向世人证明,最古老的人类通过海上航行已可以到达世界的任何地方。而在此之前,学者普遍认为,出现在更新世晚期的现代人是最早拥有海上航行所需的组织能力和语言能力的人类。一些考古学家坚持认为,早期的跨海行动具有偶发性,但越来越多的证据表明,更新世的海上航行是当时的人类有意为之。佛罗勒斯岛上的发现同时还证明,人类走出非洲的时间比先前专家推断的要提前很多。
事实上,物种向佛罗勒斯岛的跨越,构成了地球上最明显的生物地理分化标志线:华莱士线(Wallace Line)?因19 世纪英国博物学家和探险家艾尔弗雷德? 罗素? 华莱士(AlfredRussel Wallace)得名,以表彰他对自然选择进化论的贡献。在游经印度尼西亚时,他注意到,群岛西北部和东南部的生物特点有着明显不同。在欧亚大陆侧的苏门答腊岛和爪哇岛等地,并无哺乳动物的踪迹;而在澳大利亚一侧,则出现了许多奇特的哺乳动物,如有袋动物或巨型蜥蜴(如科莫多龙)等。自2.1 万年前的末次冰期将欧亚大陆和澳大利亚分隔开始,为何相同气候和地形区有着如此巨大的生物差异,一直是个不解之谜,直到华莱士意识到,造成这种自然差异的屏障可能是海洋而非陆地,这个谜团才被解开。而今,在印度尼西亚研究珊瑚礁的科学家发现的一些证据可以证明,海洋物种的分布同样也受到了华莱士线的影响。
龙目岛和巴厘岛相距193 千米(120 英里),两岛之间有一条极深的海洋带,由于陆地板块运动和海平面周期性下降形成了一条通道,使动物能在许多现已是岛屿或分离的陆地板块间来回迁徙。然而,除了人类与老鼠,鲜有陆生哺乳动物越过华莱士线,直到原始人类有意识地运输狗、猪、猕猴和其他动物到此,这种状态才开始发生改变。在此之前,即使是水性良好的陆生动物,例如猪、河马和鹿,也未曾独立穿越这条分界线。
佛罗勒斯岛和华莱士线附近的证据表明,更新世的航海活动至少在100 万年前就已经开始,且证据确凿。在西伯利亚蒙古北部的一个山洞里,人们发现了一根小女孩的指骨,从而引发了一系列的基因研究,这些研究可能将她的族人与海洋联系起来。科学家根据骨骼中的DNA,确定了一个此前不为人知的原始人类群体:丹尼索瓦人(Denisovians),这是首个基于遗传学而非解剖学的发现。丹尼索瓦人与尼安德特人更接近,与现代人则要远一些,大约在100 万年前到40 万年前的某个时间点,丹尼索瓦人才成为一个独立的群体。通过与澳大利亚、新几内亚及周边地区的土著居民进行基因对比,科学家发现了他们与现代人类杂交的证据。令人出乎意料的是,神秘的小女孩似乎与西伯利亚洞穴附近的人种无关,这个洞穴里的化石标本,竟是她的种族在地球上存在过的唯一证据。这样的分布不禁引发了学者们的思考:究竟是丹尼索瓦人自己越过了华莱士线,还是佛罗勒斯人原本就是丹尼索瓦人?
早在智人之前的原始人类已开始海洋之旅,且可能已实现跨海的重大飞跃。毫无疑问,我们人类一定完成过海洋旅行。人类学家曾进一步推断,海洋之行的首站大约是印度洋沿岸。遗传学证据表明,人类跨海到达美拉尼西亚和澳大利亚地区的时间,要早于到达中欧或是亚洲内陆的时间。但由于证据不足,主流考古学在探索早期人类的水上迁徙方面进展缓慢。值得注意的是,今天的海平面比1.8 万年前高出90 多米(约300 英尺)。地球一旦进入冰河时代?包括5 万年前最近的那次冰河世纪,大自然会将海水冰封,创造出可供居住的陆地,而今这些本可为我们提供线索的陆地已被淹没。我们大多数的史前知识都来自内陆遗址,因为当时并不具有研究水下人类栖息地的能力。如今这些陆地已深藏大海,随着考古技术与知识的不断发展,大洋探索迫在眉睫。不过,由于人们存在重陆地、轻海洋的偏见,加之时间与开销等成本代价,令这一新兴领域仍待拓展。
人们在这些曾经傍海之地的偶然发现,为其指明了研究古代人类栖息地的新方向,例如峭壁洞穴。其中一个实例是位于南非莫塞尔湾(Mossel Bay)附近的高海拔洞穴:尖峰点洞穴(PinnaclePoint)。有证据显示,在16.4 万年前这一关键时期,洞中的人类曾以贝类为食,可能是由于冰川期造成的恶劣环境,迫使他们只能依靠海洋食物资源生存。
长期以来,考古学家坚信,早期人类在较晚些时候才开始以海洋生物为食,但目前的证据表明,这一时间点要提前很多,且在人类生存的紧要关头,海洋食物意义重大。众所周知,智人大概出现在20 万年前的非洲。自那时起直至12.5 万年前的冰河世纪,带来了寒冷干燥的环境,导致陆上食物资源锐减,早期人类不得不寻找或转而依赖新的食物来源。尖峰点洞穴的发现表明,一小部分现代人可能已定居海岸附近,并将饮食选择扩展到贝类。有来自南非的考古证据证明,早期人类主要以水生贝类动物为食。人类的这种饮食习惯与其当时的象征性行为和技术发展共同表明,这些早期人类已经具备现代人类行为的主要特征。遗址发现的时间和地点与人类进化史上的瓶颈期刚好对应,由此我们猜测,尖峰点洞穴人可能是所有现代人类的祖先。
然而,人类的演进并非都是进化瓶颈带来的戏剧性结果。最新的学术研究表明,凡是水产资源丰富且相对容易获得的地方,我们的祖先很可能会一直在那里生存,而这一时间可能比尖峰点时期还要早。在旧石器时代中期(20 万年前至4 万年前),尼安德特人的食物主要以软体动物为主,同时还有海豹、海豚和鱼类等其他海洋生物。多个遗址的证据显示,人类对此类食物资源的获取既有规律又可持续,因此,人类前往沿海或河口地区的行为,也具有目的性。大约一万年前,农耕文明才开始出现,相比较而言已晚了许多。在人类历史长河的大部分时间里,食物的获得主要依靠觅食和狩猎,来源则是陆生和海洋两个渠道。
追溯更远的历史,大约在200 万年以前,早在直立人之前的原始人类时期,人类就已开始食用水生食物。肯尼亚北部的考古调查发现的一系列证据表明,东非大裂谷沿途的湿地、河流和湖泊地区,曾有屠杀海龟、鳄鱼和鱼类的情况。该地区不同于史前的大草原或是森林,全年食物充足且易于获取。人类选择食用水生食物是因其丰富的营养成分,特别是脂肪酸(人类大脑发育必要的营养物质),因此,人类的进化可能是从原始人类开始吃鱼和同类食物开始的。
几十年来,人类进化过程中水生阶段的理论一直受到强烈的质疑。然而近几年,该理论得到了认真谨慎的重新思考。“水猿”假说的提出,要归功于备受尊敬的海洋科学家阿利斯特? 哈迪(Alister C. Hardy)。1960 年,即在他封爵后的第三年,哈迪向世人公布了他隐藏数十年的想法。他的理论基于以下观察:
猿在除涉水(或携带水果或棍棒)的情况下,可直立行走;人类的毛发相对稀少,并拥有大量的皮下脂肪,这些都是半水生生物特征的痕迹?早期的人类生活在湿地和沼泽地区,以躲避捕食者的追击,并潜入浅滩获取食物。20 世纪70 年代,女权主义作家伊莱恩? 摩根(Elaine Morgan)对男性狩猎推动人类进化的理论,提出了质疑。同时,她将“水猿假说”视为替代理论,阐述了女性的采集活动对维持生计并推动人类进化的重大意义。
无论原始人类的发展过程中是否真的存在水生阶段,人类利用海洋进行迁徙和获取食物,都是一个不争的事实,而这也反映出,我们没有将史前史与海洋融为一体。靠海居住可以同时利用内陆与沿海资源,而二者的结合则可使一个群体全年资源充足。易于采集的贝类使妇孺老少均可为群体的生计做出稳定的贡献。有了充足的食物,人类就有时间和机会制造工具和工艺品、建造公共建筑,或尝试种植植物。而获取水资源,则促进了人类与其他群体之间的交流和贸易,最终刺激人类向沿海和全球范围扩散。实际上,许多关于远古人类与海洋之间的故事没有被记录下来。
本章记载了人类向北美和南美迁徙的历史,随着考古学家研究的深入,这个古老而熟悉的故事正在被不断改写。究竟第一批智人是通过怎样的艰苦跋涉才踏上美洲大陆的?他们是在冰川消融后不久,跨过白令海峡的大陆桥,穿过一条长长的“无冰走廊”
到达北美洲,甚至继续向南迁移吗?又或是他们将财物放在船上,沿着海岸迁徙,在海岛的岸边或是宜居的海滩上随心停留的吗?
在海平面较低的冰川时期,广阔的沿海地区成为人类探索和扩散的天然公路,人类就在完全没有地理屏障的海平面上活动。200千米(124 英里)宽的海岸环境,提供了多种多样的陆地和海洋食物资源,相对平坦的地形和十分便利的海滩通道,使船只可以加速前行。
传统理论认为,白令海峡的大陆桥和无冰走廊是北美人口迁徙的关键,然而这一观点正受到冲击。越来越多的证据表明,早期人类的居住点只能通过海路到达。长期以来,人们一直认为,最早在美洲定居的是来自西伯利亚和贝林吉亚的大型动物狩猎者,大约在1.3 万年前,他们随着劳伦泰德冰盖(LaurentideIce Sheet)的消融跨过了无冰走廊。考古学家发现了许多以克洛维斯人所使用的工具为特征的人类遗址,并以其首次被发现的地点?新墨西哥州的克洛维斯(Clovis)为其命名。除此之外,还有更多的证据表明,这些工具的使用者与大型猎物的消失密切相关。尽管人们已然接受了“克洛维斯第一”※ 理论,但一些可能来自更为古老的人类栖息地的新发现,又为我们带来了新问题。
智利蒙特韦德(Monte Verde)位于贝林吉亚以南数千千米处。考古学家在那里发现了距今1.5 万年前至1.4 万年前的手工制品。这虽与无冰走廊首次开放的时间相吻合,但在生物学方面,仍需要几千年(1.3 万年前至1.2 万年前)的时间才有可能实现。
这些手工制品并不像克洛维斯式的工具,况且,人们也没有足够的时间迁移1.6 万千米(约1 万英里)来此定居。其他遗址的发现则要早于克洛维斯文明,同时也早于通往美洲陆地通道的开放时间。这其中包括一处位于俄勒冈州的佩斯利五英里角(PaisleyFive Mile Point)的人类遗址,在那里,科学家在干燥的人类粪便中发现了1.44 万年前的植物种子。这里的人类对植物性食物的依赖程度也与过着狩猎生活的克洛维斯模式不同。另有一处遗址位于得克萨斯州的巴特米尔克小溪(Buttermilk Creek)附近,距今约有1.5 万年的历史,此处出土的文物很可能是克洛维斯文化的前身,表明克洛维斯文化起源于美洲,而非亚洲。
加利福尼亚海峡群岛(Channel Islands)几处考古遗址的发现,撼动了陆桥理论,并为海洋移民学说提供了证据。在1.3 万年前到1.1 万年前之间,人类从北美大陆出发,需要航行9~10千米方可到达海峡群岛。从几处遗迹中不难看出,航海民族早已开始在圣罗莎岛(Santa Rosa Island)和圣米格尔岛(San MiguelIsland)上生活,而这两个岛屿很有可能在1.3 万年前甚至更早的时间就有人类居住。值得注意的是,在这些地点并没有发现克洛维斯式的手工制品,却发现了似乎处在佩斯利洞穴文明早期阶段的防御工事。这些人必须有足够强大的承载工具,才能从大陆漂洋过海来到这里。就像斯科特? 奥台尔(Scott O’Dell)在他的小说《蓝海豚岛》(Island of the Blue Dolphins ,1960)中描绘的那样,在加利福尼亚海峡群岛北部的海豚岛上,世世代代的印第安人已在此生活了一万多年,直到1820 年才被迫迁往大陆。
数千年来,居住于此地的人类已对海洋食物产生了严重依赖。
北太平洋沿岸的海藻森林,是地球上最多产的地区之一。在更新世末期,海藻森林可以从日本延伸到贝林吉亚和南北美西海岸的大部分地区。这些海上立体栖息地,孕育了纷繁复杂的海洋生物种群,如贝类、海草、鱼类、海洋哺乳动物和海鸟。大约在1.6万年前,当时的海平面比现在低90~120 米,因而留下了大片平坦的沿海土地,这为物种迁徙提供了一条畅通无阻的路线,尽管这些土地如今已被淹没。考古学家将这条路称为“海藻高速公路”,以对应大陆桥。这条通路可为海上狩猎采集者提供充足的食物和其他物质资源,使其能沿着海岸快速移动。
沿海觅食者可以轻而易举地获取海洋和内陆边缘地带各种生态系统的动植物资源,例如沼泽、河口、河流、沿海森林、沙滩或礁石海岸。这些丰富的食物资源包括海藻、退潮时裸露出来的贝类、在陆地上很容易遭到攻击的海豹和其他海洋哺乳动物、偶尔搁浅的鲸、海洋鱼类、鲑鱼和其他洄游产卵的鱼类、迁徙的鸟类,还有一系列的陆生动植物。起初,沿海移民可能不会轻易利用海岸资源,但他们将某个特定地点的资源消耗殆尽之后,就会继续向前寻觅,很少在一处长期定居。然而,由于贝类和其他沿海资源能够稳定获取,似乎鼓励着人类选择在某处定居。
从那时起直至大约7000 年前,这段时间海平面快速上升,使那些曾经可以居住的沿海地区沉入水下。众所周知,农业大约在一万年前发展起来。长期以来,人类对文明之路的假设,一直是从狩猎采集开始,之后延续到农业,而这一假说却愈发显得不成熟。我们对农业和文明发展的理解,来自对内陆遗址的考古研究,但新的研究表明,沿海环境在支持大型人类栖息地中发挥着重要作用,并促进了复杂的社会形式与人类文明的交融。充足的食物资源促进了人们在海边建立永久性沿海定居地,人口得以增长,居民也有一定时间来生产工艺品,建造公共场所甚至纪念性建筑,并且尝试狩猎、园艺等活动,主动管理资源。我们可以推测,在末次盛冰期后,海平面上升驱使着沿海人类走向内陆,自此促进了陆地生命的繁衍。然而有充分证据表明,人类与海洋的故事,不仅是一个漫长的故事,且人与大海之间的联系是故事发展的关键所在。
几千年来,人类因众多不同的原因利用海洋,但终究归于食物与运输需求。海洋的潮汐、水流、风暴、可利用资源和海平面升降等特征,深刻地影响了人类从史前到现在的发展,但这种影响其实是相互的。如果人类不承认自己充当了自然界的一部分,成为海洋变化的推动者之一,那么,人类与海洋的长篇故事就不会完整。
人类对海洋物种造成的巨大侵害行为,即使没有数千年之久,也至少从数百年前就开始了。加勒比海龟的数量现在仅有数万只,而在几个世纪前,这个数字还以千万计。追溯回7000 年前,加勒比岛屿上的人们以大型鱼类和海龟等顶级捕食者为目标,造成了当地海洋环境的局部性毁灭。如今,缅因州的沿海居民似乎也存在过度捕捞鳕鱼的现象,当鳕鱼捕获量下降时,他们就会转而捕捞比目鱼和其他鱼类。通过对丘马什岛(Island Chumash)上遗址的分析,我们可以得出这样的结论,在7500 年前至3000 年前的时间里,岛上居民食用了大量的大型红鲍鱼,可能是因为岛 民对海獭的捕杀,使鲍鱼失去了主要的捕食者,从而数量大大增加。最近,生态学家、历史学家和考古学家通过合作研究得出结论,在很久以前,人类就有意识地控制捕捞鱼类的大小,从而影响海洋哺乳动物生存的地理范围,甚至改变了当地的海洋生态。
虽然人类与海洋还存在着文化方面的联系,本书的其余部分也对此进行了探讨,但这种联系深深地植根于物质和生态层面的相互作用之中。人是自然的一部分,与不断变化的海洋有着千丝万缕的联系。人类活动又反过来影响了海洋数千年。深刻理解这段历史可以清楚地认识到,人类与海洋的关系从一开始便相依相随、不可分割。只要人类居住在海洋附近,海洋就会慷慨地为其提供食物和运输资源,哪怕历经沧海桑田。现代人已进化到可以食用海洋食物,并在海岸附近生活。随着人类在地球上不断迁移,受不同政治、经济和文化因素影响,人们对海洋的理解也产生了差异,甚至大相径庭,对海洋的利用也就截然不同了。
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