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2.驗證馬爾薩斯災難
  人口學家馬爾薩斯曾經提出:人口成長是按照等比級數增加的,而生存資源僅僅是線性增加,多增加的人口總是要以某種方式被消滅掉,人口不能超出相應的農業發展程度,這被稱為「馬爾薩斯災難」(Malthusian catastrophe)。
  馬爾薩斯災難真的存在嗎?至少馬爾薩斯著作中描述的英倫三島人口膨脹的可怕前景並沒有出現。然而,藉助地質時間的判定,審視更寬廣的歷史尺度,似乎能夠驗證馬爾薩斯災難已經多次出現,並展現了巨大的破壞力。
  在20多億年前,地球進化出能夠進行光合作用的藍藻,因為藍藻引入了新的能源系統,藍藻數量出現指數型大爆炸,很快便布滿海洋。大量的藍藻在光合作用下製造出大量氧氣,提高了地球大氣中的氧氣含量,使地球出現大氧化事件,繼而引發厭氧微生物的大滅絕和地球史上最嚴重的冰河期──休倫冰河時期。這是馬爾薩斯災難第一次出現。
  科學家發現,距今約10億年前的新元古代,冰川曾經到達過熱帶地區的海平面,將地球的整個海洋和陸地都凍結為「雪球地球」。對此現象的一種解釋是,超大陸的裂解使大陸邊緣的海洋面積迅速增加,大幅增加了邊緣海洋生物初級產率和有機碳埋藏量,造成大氣中的「溫室」氣體二氧化碳含量迅速減少,進而導致失控的冰反射災變──,形成了「雪球地球」。這是馬爾薩斯災難第二次出現。
  1億年前的恐龍時代,因為被子植物的大繁榮,導致白堊紀末期大氣中的二氧化碳濃度明顯降低,溫室效應減弱引發了全球氣溫的大幅下降,又因小行星撞擊的聯合作用,使恐龍等物種滅絕,馬爾薩斯災難又一次出現。
  6,500萬年前地球進入新生代,恆溫的哺乳動物快速崛起,成為地球的新主宰,5,000萬年前出現高級靈長類動物。在這一時期被子植物繼續大繁榮,空氣中的二氧化碳濃度持續減少。
  二氧化碳的濃度一直在降低。終於在258萬年前使地球進入第四紀冰河時期,馬爾薩斯災難再一次出現。
  從地球歷史的尺度看,藻類、植物的指數型成長,快速消耗了空氣中的二氧化碳,改變了大氣中的氧含量,引發了一系列的生物滅絕與大冰河期。所以馬爾薩斯災難也展現了推動生物繁榮、滅絕及冰河週期的潛在力量。
  此後,馬爾薩斯災難的推動者變成人類,1萬多年前爆發農業革命,200年前爆發工業革命,人類人口第一次達到10億用了300萬年,第二次用了一個世紀⋯⋯最近的一次只用了10年。
  300多萬年前,一種高智商的古猿從樹上來到地面,在掌握了直立行走的技能後,藉由團隊合作與大量的新發明,成為地球史上最「可怕」的獵人。這些獵人的數量開始進入指數型成長,多次走出非洲,最終布滿全球。但是因為冰河時期的嚴酷環境,這些分布在各大陸的古猿逐漸滅絕,元謀猿人、藍田猿人、北京人及尼安德塔人就都沒有撐過極寒的冰河時期。
  10萬年前,經過激烈的物種競爭與殘酷考驗,最聰明的人類誕生了,他的名字叫智人,這是人類最後一次走出非洲,在包括猛獁象在內的大量物種滅絕後,人類僅用幾萬年就遍布全球。
  而人類活動對大氣中二氧化碳含量的改變是極為顯著。下圖中是西元以來二氧化碳等溫室氣體的濃度變化,從工業革命開始,溫室氣體濃度急遽增加。
  相對於細菌、地衣、植物用億萬年改變大氣組成,人類僅用了200年就改變了地球大氣的組成,人口數量爆炸式的增加讓一切生物都相形見絀。
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