哺乳动物的时代将如何终结

哺乳动物的时代将如何终结

当终极盘古大陆形成时,地球上的环境将非常恶劣,大多数哺乳动物无法生存。信用:uux.cn/Maurus Spescha/Shutterstock

(神秘的地球uux.cn)据对话(亚历克斯·法恩斯沃思):在过去的5亿年里,我们的星球总共经历了五次大灭绝。其中之一——二叠纪大灭绝事件——导致了大约90%的地球物种灭绝。

这些事件中的大多数都与超级大陆的形成相吻合,在那里地球的构造板块慢慢地聚集并结合在一起。

科学家预测,地球大陆将在2.5亿年后再次合并在一起,形成一个名为“终极盘古大陆”的超级大陆。它将集中在赤道上空,而且会很热。根据我与来自利兹大学和美国西北大学的几位同事进行的新研究,终极盘古岛上的环境对大多数哺乳动物来说太过恶劣,无法生存。

这个超级大陆的形成将推动更多的火山活动,更老的太阳将向地球发出更多的辐射。这将导致极其炎热的地表温度,将大部分大陆转变为一片广阔、炎热的沙漠,让人想起科幻史诗《沙丘》中的沙漠行星Arrakis。

在一年中最热的几个月里,超级大陆大部分地区的温度可能超过40℃,许多地区的温度超过50℃

天气会变热

目前,哺乳动物能够在大约三分之二的地球表面上生存。然而,在不改变其他因素的情况下重新排列大陆后,我们的模型显示,年平均陆地温度将从工业化前的平均水平(约5摄氏度)上升到约24摄氏度。这一变化将使地球上的可居住面积减少到只有54%。

温度上升的主要原因是终极盘古的预计位置,它将集中在赤道上。然而,各种其他因素,如土地海拔的差异(较高的地面往往更冷),冰盖的消失以及植被模式和丰富程度的变化也有助于这种变暖。

我们的估计还表明,当终极盘古最终形成时,太阳将比现在亮2.5%。这种增加的太阳强度将进一步将地球上的平均陆地温度提高到25℃左右,只留下四分之一的地球表面可供居住。

一个不确定因素在于终极盘古形成时大气中的二氧化碳水平。我们的模型显示,二氧化碳浓度可能达到大约百万分之613(ppm),而今天的典型背景水平约为百万分之420。二氧化碳水平的上升将导致平均地表温度从30摄氏度到35摄氏度不等,进一步将地球的可居住性降低到8%到16%之间。

如果我们考虑每日最高气温和极端天气事件,那么在一些地区气温可能会超过60摄氏度。

恶劣的条件

自恐龙时代以来,哺乳动物成功的关键在于它们的适应性。它们拥有调节体温的能力,不受外界环境变化的影响。

例如,人类在炎热的天气里通过出汗来降温,而狗则依靠喘气来散热。大象通过它们的大耳朵散发热量。

然而,当周围的空气温度高于皮肤温度时,身体会努力散热,导致过热。长时间暴露在这种条件下会导致中暑,有可能导致大脑等重要器官肿胀。

哺乳动物只能忍受特定的温度范围。当干球温度(由标准温度计测量)超过40℃时,或者当湿球温度超过35℃(受高湿度影响的下限)时,情况变得危险。最近的研究甚至表明,人类和大多数哺乳动物的湿球温度极限可能低至31.5摄氏度。在这样的温度下暴露6个小时,即使是在潮湿的阴凉处并开着风扇,也可能导致死亡。

一些哺乳动物的温度阈值甚至更低。例如,北美驼鹿在无风条件下的临界湿球温度阈值为17°C,如果有风,则为24°C。

哺乳动物有机会吗?

哺乳动物在过去经历过温暖的时期,例如大约5000万年前的古新世-始新世极热时期(PETM),当时地球表面温度上升了约5°c。但是,在终极盘古大陆的形成过程中,需要考虑一些重要的差异。

首先,PETM相对短暂,持续了大约10万年。随后,温度逐渐下降到更适合居住的水平。相比之下,据预测,终极盘古在解体前会持续数千万年或更长时间。

第二,在PETM期间,大陆的位置使得哺乳动物可以更容易地向两极附近较冷的地区移动,以躲避酷热。在终极盘古大陆,地球的大部分将集中在热带地区,大片无法通行的沙漠覆盖了大部分超级大陆。这将使哺乳动物长途跋涉寻找更凉爽的地区变得很有挑战性。

大地构造在塑造我们星球上的生命进化中起着重要作用,并将继续如此。如果哺乳动物真的灭亡了,什么样的生命形式会成为主导,谁也说不准。然而,哺乳动物将会过得很好。




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