史前时期有“温室效应”吗?

随着世界范围内的工业化进程,越来越多的二氧化碳被排放到大气中,产生了“温室效应”,全球气温逐渐升高,引发了一系列的气候变化,包括全球冰期的缩短和海平面的上升。这一推论得到了越来越多科学家的认可。那么,“温室效应”是近几十年才发生的吗?地质史上出现过吗?一些地质学家认为,地质历史上的大规模火山爆发也会引起大气中二氧化碳含量的相应增加。还会有其他原因吗?不久前,北美大陆的一个新发现再次引起了人们对这个话题的讨论。

美国科罗拉多州一所大学地质系的博士在完成博士论文的野外调查时,意外地在当地侏罗纪地层中发现了一种奇怪的化石。经过几位科学家的鉴定,他认为这是一个白蚁巢化石。医生在地图上勾勒出数百个侏罗纪白蚁巢化石的发现点。这给了人们一个大约1.5亿年前的奇怪生态系统的详细画面。

由于白蚁巢化石多与森林、丛生植物化石伴生,相对容易发现。后来,专家小组四处勘探,很快在犹他州、新墨西哥州和科罗拉多州西南部的侏罗纪地层中发现了大量白蚁巢穴化石。这一新发现极大地弥补了白蚁的化石记录,这种白蚁巢化石与最近在澳大利亚北部和非洲南部发现的侏罗纪白蚁巢化石相似。

在此之前,最早的白蚁巢化石证据是来自英格兰和西班牙的化石实体,发生在约1.1亿年前的白垩纪中期。1994年,在美国联邦地质调查局的协助下,经过几个月的野外工作,这个专家组在美国一些著名的国家森林公园发现了更多的古白蚁巢化石,它们是大约2亿年前中三叠世的产物。这是迄今为止发现的最古老的群居昆虫证据。经过详细的统计和对比,发现侏罗纪的白蚁数量明显远高于三叠纪。

现代白蚁喜欢在枯树的木质部和根部筑巢。一旦树木死亡,白蚁会在它们内部建造成千上万个相互连接的“艺术宫殿”,就像现代高速公路网一样。显然,侏罗纪的白蚁巢穴被保存在石化的灌木丛和树木的根部,这与现代白蚁的生活习性非常相似。一些白蚁化石的巢穴包裹着植物的根部,有篮球大小,呈椭圆形或半圆形。

白蚁和蚂蚁、蜜蜂、黄蜂一样,都是大群体生活,分工明确。为了保护自己的“艺术殿堂”,这些昆虫必须高度社会化。它们必须建造和维护自己的巢穴,抵御入侵者和掠食者,保护自己的后代。

目前,化石资料表明,白蚁是由一种吃木头的蟑螂进化而来的。白蚁胃里的细菌为了溶解消化它们吃的木头,会产生大量的甲烷,而这些甲烷会作为副产品排放到大气中。根据北美一些科学家的计算,生活在世界各地的白蚁每年可向大气中释放约4000万吨甲烷,是地球上动物生命释放甲烷总量的1/2(人类也是世界上最大的甲烷产生者),是海洋释放甲烷的4倍。

和二氧化碳一样,甲烷也是产生“温室效应”的重要物质。美国科学家认为,白蚁从三叠纪开始就一直在向大气中排放甲烷,因此它们肯定会对全球碳循环产生影响,至少这种影响会对白垩纪的气候产生影响,使其比侏罗纪更潮湿、更接近赤道。当然,这究竟是科学推论还是“天方夜谭”,还有待进一步研究。