時間機壞了:掉進地球最惡劣的年代

時間機壞了:掉進地球最惡劣的年代

時間機壞了:掉進地球最惡劣的年代

步入火爐般的早三疊紀

想像你走進一個巨大的烤箱:天空沒有雲,太陽毫不留情地把熱量曬下來;地面是一望無際的紅橙色沙丘,空氣乾得像紙。這是早三疊紀,大滅絕幾百萬年後的地球。火山活動與失控溫室效應把大氣中二氧化碳推高到人類時代的三到五倍,整個超大陸盤古大陸使陸地中心成為史上最大的沙漠,幾乎不下雨。

科學重點:高二氧化碳與火山熱輸入會造成行星發燒(溫室效應),使大氣與海洋變得極熱且缺氧,地表蒸發強烈,形成乾燥、極端的沙漠氣候。

熱海與劇烈風暴

你逃到海邊,看到的不是清澈海洋,而是像溼熱浴缸的淺海,水面漂著五彩細菌膜,波浪緩慢、黏稠,打上岸時留下一層虹彩薄膜。深海缺氧,產生含硫的氣體(硫化氫),每次海浪破碎都帶來刺鼻的臭雞蛋味。熱洋流不停供應能量,暴風會愈打愈大,足以超越現代最強颶風。

科學重點:溫暖海洋溶解氧能力變差(熱水含氧少),微生物繁盛會消耗更多氧,深水成為無氧層,代謝產生如硫化氫等有毒氣體。熱海能成為巨大氣旋的能量來源。

碳石紀的溼熱超級夏天

再跳到晚石炭紀,地球變成無止境的夏天:濕氣厚重,大片沼澤和蕨類形成巨量植被,植物生長速度比枯死速度快,泥炭堆積成為日後的煤層。大氣中氧氣比現在高約60%,呼吸會覺得頭暈且心跳加速,而對昆蟲來說是大好時代:節肢動物長得巨大,像貓大的巨蛛Megarachne、像車長的Arthropleura,還有翼展近一米的griffinfly。

科學重點:高氧環境有利於無脊椎動物呼吸效率,從而支持更大的體型。大量植物殘骸埋藏而未完全分解,長期地質作用下形成煤。

早泥盆紀的真菌巨塔

再往回到早泥盆紀,陸地剛開始有土壤,空氣比現在稀薄(氧約15%),但此時有奇特的大型真菌Prototaxites,像幾米高的石柱,遍佈平原。它們產生大量孢子,空氣中飄滿粉末,讓人皮膚癢、呼吸不適。植物還很原始,沒有葉或花,只有簡單的莖和蕨類形態。

科學重點:生命對地球環境有雙向影響。真菌、藻類和早期植物透過風乾和生物作用改變岩石、產生土壤與氧氣,逐步把陸地從毒性或貧瘠轉為可居住的環境。不同時期的大氣成分(氧與二氧化碳)直接塑造生物體尺寸與生態型態。

從這些古世界學到的事

這三個時代給我們幾個清楚的教訓:1) 大氣成分改變會改變氣候與生態——高CO2帶來高溫與乾旱,低氧或缺氧會改變海洋生命結構。2) 海洋溫度與含氧量關係密切,熱海更難溶氧,容易造成死水區並釋出有毒氣體。3) 植物與微生物能長期改變地表與大氣,像碳的長期沉積會形成煤,或是透過光合作用改變氧含量,進而影響動物進化(例如昆蟲變大)。

結語:理解地球的巨大變化

當我們把眼光拉到百萬年甚至億年尺度,會看到地球不是固定不變的舞台,而是由大氣、海洋、火山與生命共同塑造的動態系統。古代的極端場景雖然離現代遙遠,但它們揭示了物理與生物之間的密切連繫:改變大氣與溫度,整個生態網就會翻覆。了解這些原理,能幫助我們更清楚地解釋古代化石與岩層留下的線索,也讓日常的自然現象有更深一層的意義。

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