人类世：人类世始于何时？

本文刊登于2021年7月/8月版的《发现》杂志，原题为“人类世的古老起源”。订阅以获取更多此类故事。

毫无疑问，人类正掌控着地球的航向，决定着未来气候和生物多样性的走向。我们的物种已成为塑造地球气候和生态系统的主要力量，取代了太阳轨道、火山活动和自然选择等主导地球45亿年之久的力量。欢迎来到人类世——一个提议中的地球历史新纪元，在这个纪元里，智人正盲目地驾驶着这艘船。

在过去十年里，一个名为“人类世工作组”（AWG）的科学委员会一直在调查人类世的起始时间。2016年，他们投票决定将起始时间定为20世纪50年代。大多数成员认为，那时人类通过核武器试验以及二战后的“大加速”时期人口和生产的繁荣，成为了全球超级大国。

AWG计划提议将人类世添加到地质时间尺度中——这是地球的官方时间轴，根据化石和岩石中明显的大规模环境变化划分为不同时期。例如，白垩纪晚期结束于6600万年前，伴随着导致恐龙灭绝的大规模灭绝事件。11700年前，千米高的冰川融化开启了全新世——一个以相对温和的气候为特征的时代，适合农业、永久定居和我们所知的文明。

但AWG和其他人认为，人类活动缩短了全新世。我们正处于一个过渡时期，从可预测的全新世过渡到未知的人类世。“从未有过一个地质纪元被如此近距离地观察。这不像10000年前科学家们坐着看着冰期结束，”AWG成员、马里兰大学巴尔的摩县分校地理与环境系统学教授Erle Ellis说。

除了灾难性的陨石撞击，大多数地质时期的转变都发生在数万年到数百万年的时间跨度里。但由于地质时间尺度涵盖了45亿年，这些漫长的变化时期在更长的、截然不同的地球时代之间只是短暂的闪现。对于研究岩石构造的地质学家来说，这些闪现看起来像是不同沉积层之间的清晰界限。

地质学家们在20世纪50年代发现了全球性的标志，这可能预示着人类世的开始。在那段时期，核武器释放出的放射性粒子在全球沉积物中留下了鲜明的标记。一千年后，挖掘的人可能会发现这一层，并知道他们已经到达了20世纪中期的物质。在未来几年，AWG将向国际地层委员会提交正式提案，以最终决定是否将人类世及其20世纪50年代的起始时间添加到地质时间尺度中。

但并非所有人都同意。Ellis是34名AWG成员中投票反对20世纪中叶开始的四名成员之一。他认为全新世-人类世的过渡更为复杂和渐进，取决于所考虑的证据类型，会在不同时间和速度下展开。

虽然AWG是跨学科的，包括化学家、生物学家和历史学家，但大多数成员是地质学家——他们接受过分析漫长地质时期的训练。除了地理学家Ellis和一名地质学家，持异议的还包括该小组的两名考古学家，他们研究人类在（短短）几百年或几千年内的变化。

他们代表了AWG中的少数观点，但在该组织之外，许多专家也持有相同的立场。他们共同在《自然》、《人类学》等期刊上发表了论文，表明人类的影响可以追溯到数千年前——甚至可以追溯到城市化或农业的黎明之前。

深入挖掘

这个问题不仅仅是哲学辩论。预测未来气候的模型依赖于对人类大幅改造之前的过去自然状况的重建。为了获取这些数据，气候科学家和生态学家经常使用“工业化前基线”——工业化之前的环境状况，假设那是自然的。考古学家Nicole Boivin认为他们需要更深入地挖掘时间。“基线在哪里？”德国耶拿马克斯·普朗克人类历史科学研究所所长Boivin说道。

与许多考古学家的工作一样，她的研究表明，在“大加速”之前很久，人类就已经对地球产生了实质性影响。但她强调了过去改造和20世纪以来所发生的事情之间的关键区别。“尽管过去变化的规模非常巨大，但今天更是难以置信地庞大，”她说。“这是一个全新的局面。”

为了避免低估当前的全球变暖危机，Boivin建议将早期的改造称为“古人类世”或“史前人类世”。研究这个时期有助于阐明自然基线，并揭示各种人-环境相互作用的长期可持续性。例如，哪些耕作方式持续了数千年，哪些方式在几十年内耗尽了土地？

Boivin及其同事在2016年发表于《美国国家科学院院刊》的一篇论文中，重点介绍了古代人类改造地球的一个主要方式——塑造物种分布。数千年来，我们导致物种灭绝，推广鸡和玉米等物种，并将生物体在全球范围内迁移。研究人员回顾了从微观植物残骸到猛犸象骨骼的证据，得出结论认为，自然生态系统并不存在，而且在大多数地方，几千年来都不存在了。

并非自然

支撑Boivin2016年论文中心论点的证据是，科学家们发现古代人类改造了最原始的环境，例如亚马逊地区。

古生态学家Yoshi Maezumi说：“亚马逊地区正在经历巨大的范式转变。”现在我们知道，原住民早在人们想象的数千年前就已在那里，改造着景观；根据2020年《自然》杂志的一篇论文，他们在10000年前的亚马逊森林边缘的无树大草原上驯化了南瓜和木薯。这与中东约12000年前已知最早的作物驯化年代接近。通过这种种植和食物残渣的倾倒，古代亚马逊人创造了富含营养的土壤，导致了成千上万个树木岛的生长，这些岛屿至今仍矗立在今天的玻利维亚草原上。

在雨林深处，有强有力的证据表明人类在住所附近种植有用的树种。虽然亚马逊盆地估计有16000种木本植物，但有一半的树属于仅227个物种，被称为“超优势物种”。在2017年《科学》杂志的一项研究中，研究人员比较了3348个哥伦布发现前考古遗址的分布与该地区进行的森林调查。分析表明，经常被驯化的树木，包括巴西坚果、肉豆蔻和棕榈，在靠近考古遗址的地方数量众多，并且总体上成为超优势物种的可能性比预期的要高五倍。这表明过去的人们培育了这些树木，并抑制了其他物种的生长。

Maezumi（现任阿姆斯特丹大学研究员）说，古代亚马逊人对环境产生了“长期的影响，既有积极的也有消极的”。

通过分析深层、分层的湖泊沉积物中的木炭和花粉颗粒，Maezumi重建了生态和野火随时间的演变。她与考古学家和其他专家合作，最近将这些数据与亚马逊社会的发展和衰落联系起来。她于2019年发表的研究表明，一些群体发展了可持续的农林业：通过种植多种多样的、分散的、能丰富土壤的作物，这些文化在不同的气候条件下得以延续。然而，种植少数集中丰富的物种的社会，在过去的全球变暖中崩溃了。

Maezumi说：“这些实践无疑可以为我们今天如何利用土地提供类比或借鉴。”

依靠集体知识

为了真正描述人类世的出现，研究人员需要对考古和环境记录进行全球性观察。为了获得这些信息，Ellis、Boivin等人调查了255名考古学家关于土地利用的情况，确定了公元前10000年至公元1850年之间的特定专业领域和时间段。2019年发表在《科学》杂志上的结果表明，3000年前，大陆上的人类改造土地的面积比荒野要多。在某些地区，如温带欧洲和中国东北，这比地球科学家在气候重建中确定的广泛耕作和放牧的日期早了约2000年。

然而，土地利用只是我们物种足迹的一个组成部分，而且这项调查依赖于专家意见，而不是实际的考古数据。该研究项目基于此，一个设在耶拿马克斯·普朗克研究所的倡议旨在综合全球范围内关于人类环境影响的数据。该项目旨在捕捉“从燃烧制度和农业利用，到微塑料和持久性有机污染物，如化肥和化石燃料，”协调这项工作的博士后研究员、考古学家Andrea Kay说。

在因COVID-19推迟的计划挖掘中，该团队将收集所有人类制造的遗骸——从微塑料到古代石器——从地表到基岩。与此同时，他们正在全力合成世界各地研究人员的笔记本和硬盘中存储的现有数据。

现在是进行这项工程的时候了。马克斯·普朗克团队现在拥有必要的计算能力，并且由于疫情，他们在家中工作，致力于理解积累的证据。

希望是，考古数据将能讲述一个更精细的人类世是如何以及何时开始的历史——以及人类为了将地球引向可持续的未来必须做些什么。