墾丁

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2007/9/14

去過藍碧後,對孤獨地球 - Rare Earth 的感言

6 年前去Similans潛水,剛好帶著一本很好的書: Rare Earth - Why complex life is uncommon in the Universe 筆者譯 "孤獨地球 - 為何複雜的生物在宇宙中並非循常"。去過船宿潛水的人都知道,住在船上一切變的很幽閒,時間也很多,心情輕輕鬆鬆,所以一口氣把整本書看完。當我腦子裏一邊感受書中序述星球形成浩瀚的感動,一邊在讚嘆海低物種因進化、適應而產生多彩多姿的生命型態。

最近剛去完我多年來充滿期望及懷念的 Lembeh strait, Manado - 美娜多、藍碧海峽。當我回家在整理照片時,剛好聽到電台節目提到這本書的中文版- ┌孤獨的地球┘ 即將上市。對於藍碧海峽小生物 (critters) 的喜愛之覦又同時想起書中令人匪夷所思的天文物理及物種進化所需的科學辯證,所以決定用美娜多的照片加上一篇精簡對這本書的介紹 Post 在我的布落格,嘗試傳遞出我所受到的感動。

基本上,這本書提出一個假設: rare earth hypothesis。而理論的核心則是一個幾率的方程式。所以我們要問: 跟地球一樣的行星能提供上億年穩定的生存條件,而且具有汰舊換新但非滅絕性的破壞,存在的幾率到底有多高?換言之,當我們在美麗的夜晚仰望燦爛的星空 (潛水的人必定能理解我所說的無光害夜空),每一顆恆星都有可能有數個像地球一樣的行星。實正難以相信不能找到另一個行星,上面也住著高等智慧的多細胞生物正在反觀著我們的太陽,想著相同的問題?

所以跟地球相似的幾率是相依變數-Dependent Variable = Y,而地球所能提供給DNA組織的生物漫長進化的每一個條件(conditions)既是自變數- independent variable = X1, X2, ...Xn。因此只要任何一個自變數的幾率(既其系數coefficient) 如果是零,那麼Y就等於零,也就是說另一顆地球存在的幾率是零。 這些條件包括:

1. 地球離太陽的距離 - 不能太近,也不能太遠。太近就會像金星,地表的及大氣層的溫度高達480℃,連水連水都無法保持液態。但也不能太遠,要不然就會像木星的衛星一樣,雖然有水,但是永遠結冰。這類極限的環境,可能提供一此初核質–單細胞質生存環境。

2. 地球自轉的軸心必須為直立,因為如果是橫軸,那麼地球就會有一個面永遠照不到太陽,氣候變成兩個極端。

3. 我們有一個異常大的月亮,保持地球自轉的軸心長時間穩定的角度。而且這個月亮的自轉一圈剛好等於對地球的公轉。所以我們永遠看到月亮的同一面。如果月亮跟地球轉反方向,那麼可能兩的星體早就撞在一起,根本沒有時間經過漫長的寒武紀,培養出多種形態的生物。

4. 我們有一個超大的鄰居:木星。因為它的巨大,所以幫我們擋開其它太空中隕石或慧星的撞擊。所以在恐龍大滅決 (mass extinction) 之後,地球沒有經歷其它大型的慧星碰撞造成哺乳類的大滅決。

作者提出更多的偶然性條件,例如我們在銀河系的位置,或大部份看得到的恆星許多是Binary system - 兩個太陽對著公轉,像在跳tango,所以中心位置不斷地移動,而其行星的公轉軌道成8字型,所以不可能有穩定的氣候條件。總之,如果這些獨特的條件重複發生的幾會是零,那可能就不會再有像地球能提供多細胞生命的演化史,產生出來像娃娃魚這種沒有競爭力,但又極度專門的適應模式。


而且地球具有汰舊換新的內在條件造就出不凡的生命進化史。例如地殼的板塊運動形成所多孤立隔決的環境而造成物種因適應而變成多樣化。去過帛琉或Sangalaki 的 Maratua 都看過無毒的水母。 試想如果沒有板塊移動如何造成詩米蘭的花岡岩島?而美那多就是曾經有過火山活動,藍碧現在才有岩漿所留下的黑沙海低,而生物在這裹走上一條獨特的進化史。

地球汰舊換新的機制當然也包括冰河期。雖然數萬年才發生一次,但最近的一次冰河溶化造就了我們”智人”在不同品種的直立猿人中,脫穎而出,打敗尼安德塔人,成為地球的霸主。

有機體,或真核的單細胞生物可能充斥於宇宙間大多數的行星體,但是這本書中所提地球能形成多細胞生物的種種條件的幾率應該是零。那麼地球就是獨一無二,而且住在這裹的每一種生物是多麼的獨特,而且是靠一連串的偶發事件用4億年的時間孕釀而成。

以生命史而言,我們剛好活在生命物種最多的時期,而就人類文明史的觀點也是最巔峰的年代。我一直覺得我們這些能潛到海裏觀察這些獨特的生物,跟它們有接觸,並紀錄下來它們的影像,是享用一種極度的恩惠。我們正在陪伴這顆獨特而寂寞的星球渡過它最精華的歲月。

有機會看一下這本書,你會更珍惜這個地球上自然界祥和中隱藏的活力!