在人类之前地球上有文明吗？

地球上的复杂生命已经存在了至少4 亿年。与之相比，仅仅30万年前我们的祖先智人才出现在地球上，而作为一个物种，人类在大约 300 年前才成功地创造了工业文明。针对这种时间上的巨大空白，曾经有人提出过一个有趣的思想实验：在人类出现之前，地球上是不是有其他物种也曾创造过某种工业文明？

有人会说，这怎么可能？！如果地球上有过其他工业文明，我们怎么会从来没有发现它们留下来的任何蛛丝马迹？

这个疑问很好解释：原因在于，我们习惯用沉没的雕像和地下废墟来想象灭绝的文明，如果是以几千年的时间尺度来衡量，这么看绝对没有问题。但是一旦你把时钟倒退几千万年或几亿年，事情就会变得更加复杂。

当谈到工业文明的直接证据时——例如城市、工厂和道路——地质记录无法追溯到 260 万年前的第四纪时期。地球上最古老的大面积古地表位于中东地区的内盖夫沙漠，它“仅仅”有 180 万年的历史。人们只能在地质断层的沉积物当中寻找到更古老年代的痕迹，但比第四纪更久远的年代里的一切，都已被地壳运动的力量化为齑粉了。

那么，研究人员能否找到明确的证据，证明一个远古物种早在我们之前就建立过工业文明？例如，也许一些早期的哺乳动物在大约 6000 万年前的古新世时期短暂地上升到文明建设。鉴于所有直接证据都将在数百万年后早已不复存在，那么什么样的证据可能仍然存在？

美国罗彻斯特大学天体物理学教授亚当·弗兰克认为，回答这个问题的最好方法是弄清楚如果人类文明在目前的发展阶段崩溃，我们会留下什么证据。

现在我们的工业文明已经真正走向全球，人类的集体活动正在留下各种痕迹，这些痕迹将在未来 1 亿年被科学家们探测到。例如，化肥的广泛使用为 70 亿人提供了食物，但这也意味着我们正在将地球上的氮流重新导向粮食生产。未来的研究人员应该在我们这个时代的沉积物中出现的氮特征中看到这一点。

同样，我们对电子设备的不懈渴望让我们使用了更多的稀土元素，现在有更多的这些原子在地球表面徘徊，它们也可能出现在未来的沉积物中。甚至我们对合成类固醇的创造和使用现在也变得如此普遍，以至于它也可能在 1000 万年后的地质地层中被发现。

还有塑料。研究表明，从沿海地区到深海盆地，甚至北极地区，越来越多的塑料“海洋垃圾”正沉积在海底。风、太阳和海浪磨碎了大型塑料制品，使海洋中充满了微小的塑料颗粒，这些塑料微粒最终会落到海底，形成一个可以在地质时间尺度上持续存在的地质层。

弗兰克说：“然而，具有讽刺意味的是，人类作为先进文明存在的最有希望的标志，是一项可能对其威胁最大的活动的副产品。”

这种文明痕迹就是工业时代产生的碳排放。

当我们燃烧化石燃料时，我们将古老沉积植物上亿年前留存的碳重新释放回大气中。我们知道，天然存在的碳有3种同位素形式，其中两种并不稳定，会在一定时间内衰变，科学家会根据3种碳同位素的比例来测定年代。我们燃烧的化石燃料越多，大气当中碳同位素的平衡变化就越大。大气科学家将这种转变称为“苏斯效应”，在过去的一个世纪中，由于使用化石燃料而导致的碳同位素比率的变化很容易看到。

温度升高也会留下同位素信号。对于任何未来的科学家来说，当他们对我们这个时代暴露的岩石层进行化学分析时，这些变化应该是显而易见的。

科学家发现，5600万年前，地球经历了古新世-始新世热最大值（PETM）。在 PETM 期间，地球的平均温度比我们今天的气温要高。这是一个几乎没有冰的世界，因为两极的典型夏季温度接近20摄氏度。查看来自 PETM 的同位素记录，科学家们看到碳和氧同位素比率的飙升与我们如今在人类世记录中看到的完全一致。

地球历史上，还有其他类似PETM的事件发生，显示了与假设的人类世信号相似的痕迹。其中包括白垩纪的大规模事件导致海洋当中没有氧气几千年（甚至更长）。

这些事件是否预示着以前的非人类工业文明？弗兰克研究了 PETM 中的碳和氧同位素比率，确实看到了峰值，但他们也看到了下降，而且所有这些都是在几十万年内发生的，这远不及现在碳窒息大气的速度。

弗兰克说，就地球历史而言，人类世之所以如此引人注目，是因为我们将化石碳排放到大气中的速度。地球的二氧化碳曾在地质时期已经达到或高于今天的水平，但在地球数十亿年的历史中，从未有如此多的埋藏碳如此迅速地倾倒到大气中。因此，弗兰克认为，我们在地质记录中看到的同位素高峰可能不足以证明人类之前出现过工业文明。

科学中存在一个伟大的经验法则，叫做“奥卡姆剃刀”。14 世纪，英国方济各会哲学家和神学家“奥卡姆的威廉”提出，问题最可能的解决方案是最简单的解决方案。美国纽约福坦莫大学物理学副教授斯蒂芬·霍勒认为，PETM“很可能就是这种情况”。他说：“我们可以在很大程度上用自然现象来解释地质记录，所以没有必要援引失落的文明假说。”

但是，如果确实存在更早的工业文明，并且它的灭绝是由于工业活动引起的灾难性气候变化的结果，那么我们应该注意到这种警告，因为作为一个文明，我们正站在悬崖边上。“当我们越过边缘时，这将是一次硬着陆，我们很可能无法生存，”霍勒说。

地球生物的演变之旅