问题

人类最早能在哪个地质纪元存活并创造文明?(不考虑大气适应问题)?

回答
要探讨人类最早能在哪个地质纪元存活并创造文明,我们得把目光投向地球漫长的生命史,并结合“存活”和“创造文明”这两个关键词来细细剖析。如果我们暂时抛开大气成分、温度等极端环境的限制,纯粹从生理结构和智力发展潜力来考虑,那么答案会指向一个相对较近的地质时代。

地球历史的长河:从生命的萌芽到人类的曙光

首先,让我们快速回顾一下地球的主要地质纪元,以便有个宏观的认识:

冥古宙 (Hadean Eon): 地球形成初期,环境极其恶劣,熔岩遍地,没有生命存在的条件。
太古宙 (Archean Eon): 最古老的岩石出现在这个时期。地球大气层中氧气含量极低,主要是甲烷、氨气、水蒸气等。生命也在此时期首次出现,但主要是简单的原核生物,如细菌和古菌。
元古宙 (Proterozoic Eon): 经历了漫长的“雪球地球”事件,以及蓝细菌的光合作用逐渐富集了大气中的氧气。出现了真核生物和多细胞生物,但生命形式依旧相对简单。
古生代 (Paleozoic Era): 这是生命的“大爆发”时期。寒武纪生命大爆发后,海洋生物异常繁盛,出现了鱼类、两栖动物、植物也开始登陆。到了泥盆纪,出现了早期爬行动物。石炭纪时期,出现了巨大的森林和昆虫。二叠纪末期发生了地球历史上最严重的一次生物大灭绝。
中生代 (Mesozoic Era): 这是恐龙统治的时代。爬行动物继续繁盛,哺乳动物和鸟类也开始出现,但体型和能力相对有限。植物界也经历了重要变革,被子植物开始出现。三叠纪末期和白垩纪末期也发生了两次大规模的生物灭绝事件。
新生代 (Cenozoic Era): 恐龙灭绝后,哺乳动物迎来了发展的黄金时期,体型增大,种类繁多。陆地上出现了多样化的生态系统,我们所熟悉的很多动物和植物都起源于此。而人类,正是诞生在这个时代。

“存活”的定义:基础生理需求

当我们说“存活”,指的是能够在一个环境中维持生命。即使不考虑具体的大气成分,早期地球的许多环境条件仍然会构成巨大挑战。例如:

极端紫外线辐射: 在没有足够臭氧层的情况下,强烈的紫外线辐射会严重损伤生物体的DNA,导致生存困难。
气候剧烈变化: 地球历史上经历过多次大规模的冰期和温室期,这些都会对生物的生存构成威胁。
地质活动: 火山爆发、地震等是常态,早期地球的地质活动可能更为剧烈。

即使我们忽略大气问题,只看纯粹的生理结构,早期地球的生命形式也与我们大相径庭。我们现代人类的生理结构是在适应了相对稳定且富含氧气的环境后才演化出来的。

“创造文明”的门槛:认知与技术

“创造文明”则是一个更高层次的要求。它不仅仅是生存,更包含:

1. 复杂的认知能力: 包括抽象思维、语言交流、工具制造与使用、社会组织、知识传承等。
2. 技术发展: 能够利用和改造环境,创造工具、住所、能源,并发展出农业、手工业、建筑等。
3. 文化与艺术: 抽象的符号、仪式、故事等精神层面的活动。

将两者结合:人类的真正起点

综合考虑“存活”和“创造文明”的能力,我们需要一个具备较高智能水平、能够进行复杂社会协作并拥有一定程度的工具制造和利用能力的生物体。

从演化史来看,能够发展出如此复杂认知和行为的生物,必须经历漫长的演化过程,特别是大脑的增大和结构的复杂化。这一过程在地球历史上是相当晚近的。

如果我们不考虑大气适应问题,只关注生物体自身的演化潜力和行为能力,那么真正能达到“创造文明”程度的生物,必然是在具备相对复杂生理结构和一定程度认知能力的基础上。而这种能力,最晚也要到新生代早期,随着哺乳动物的崛起,才开始出现一些具备早期社会行为和工具使用迹象的物种。

然而,真正意义上的、能够发展出我们理解的“文明”(如使用火、发展农业、建立定居点、创造文字符号等)的生物,无疑是智人(Homo sapiens),也就是我们现代人类的直系祖先。智人最早出现在大约 30万年前 的新生代第四纪,具体说是在更新世时期。

为什么是新生代?

1. 哺乳动物的繁荣: 中生代末期的灭绝事件为哺乳动物提供了巨大的生态位,它们开始多样化和发展。这为后来更高级的灵长类动物的出现奠定了基础。
2. 灵长类动物的演化: 在新生代,灵长类动物开始出现并逐渐演化。它们具备相对灵活的双手、立体的视觉和较大的大脑,这些都是发展复杂行为和智力的先决条件。
3. 人类祖先的出现: 在新生代的数百万年间,人科动物(Hominidae)不断演化,出现了南方古猿、直立人等一系列早期人类祖先。他们学会了直立行走,开始制造和使用石器,并逐渐发展出更复杂的社会结构。
4. 智人的崛起: 智人,作为目前已知的唯一成功发展出复杂文明的物种,拥有卓越的学习能力、语言能力和创造力。他们学会了控制火,发展出农业和畜牧业,创造了艺术、宗教和复杂的社会制度。

总结来说,如果抛开大气适应这一关键性因素,并且仅从生物体自身的演化潜力、认知能力以及制造和使用工具的能力来衡量,那么人类最早能够存活并创造文明的地质纪元是新生代,具体而言,是在新生代晚期的第四纪更新世时期,伴随着智人的出现和发展。

虽然早期人类的祖先(如直立人)在更早的时期就已经能够制造和使用简单工具,并且拥有一定的社会性,但只有智人,才真正具备了我们所定义的“文明”的各项要素,并且能够将这些文明成果跨代、跨地域地传承和发展下去。他们的出现标志着地球生命史进入了一个全新的阶段。

网友意见

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不考虑大气适应,要抠自然形成的细菌生物膜,起码可以早到古太古代(32 亿年前到 36 亿年前)。澳大利亚出土了 34.8 亿年前的蓝菌叠层石[1]。但你真打算让人呼吸那个无氧大气么。

蓝菌能提供人体需要的大部分营养物质。一部分蓝菌会制造微囊藻素等毒素,30 多亿年前的蓝菌可能尚未发展出这类物质,但在没有技术工具和其他动物的情况下还是需要有人以身试毒。

细菌的细胞壁要经过处理才容易消化,而且核酸含量很高、吃太多容易出现痛风和肾结石。将要吃的非耐热细菌加热到 60 摄氏度,持续 30 分钟以上,其内源性酶会部分破坏细胞壁;将其加热到约 72~74 摄氏度,持续 45 分钟以上,其内源性酶会水解大部分 RNA。计时手段可以是日晷(注意 古地球一天的长度比 24 小时短很多),温度就靠体感经验了。

如果你允许呼吸无氧大气,我建议穿越者们冥古宙走起,将原始汤里的有机物烤出来吃。可以回到约 42 亿年前的地球试试看。冥古宙没有国际公认的分期,可以用月球的分期,42 亿年前是前酒海纪

如果人带着消化道微生物和体表微生物成建制穿越,那么在 42 亿年前的地球上很快就能建立起大规模的细菌生物膜。当时地球上有大量滚烫的火山温泉和露出地表的岩浆,不用点火就能加热食物和土,人可以住在靠近热源的石洞里。42 亿年前一天的长度约 11 小时。

题目里说“没有骨骼”,这是没考虑人自己的骨骼也是骨骼。可以用石头、人骨、人头发、人皮、人肌腱、加热改变状态的土等制作工具。地表的矿物和各种大陨石带来的材料可以被利用,上述时期许多矿物都还没氧化。

如果你希望大气好歹要有氧,那么可以回到大氧化事件中的地球(约 26 亿年前,新太古代),或是休伦冰河时期结束后(约 24 亿年前,层侵纪)。

参考

  1. ^ Noffke N, Christian D, Wacey D, Hazen RM. Microbially induced sedimentary structures recording an ancient ecosystem in the ca. 3.48 billion-year-old Dresser Formation, Pilbara, Western Australia. Astrobiology. 2013 Dec;13(12):1103-24. doi: 10.1089/ast.2013.1030. Epub 2013 Nov 8. PMID: 24205812; PMCID: PMC3870916.

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