【編者按】
自然會以人類的意誌為轉移嗎？在【未來自然史：掌控人類命運的自然法則】一書中，作者生態學家羅布·鄧恩認為不會。他從生物前進演化角度剖析人類的發展及未來，闡述哺乳動物、爬行動物、微生物等物種的前進演化趨勢及植物的衍變，結論是：人們盡了最大的努力來控制自然，但生命有其自己的執行規則。在書的開頭，鄧恩幽默地把這本書「獻給我計劃周詳的父親」。本文摘自【未來自然史：掌控人類命運的自然法則】（李蕾 / 張玉亮譯，新星出版社2024年1月版）第十一章「自然未盡於此」。在極端嚴酷的自然條件下，存在著大量人類無法充分了解和研究的生物——它們在酷熱、有毒的環境中有自己的生存之道。也許在未來，這些生物才是地球更好的朋友。澎湃新聞經授權刊發。
【未來自然史：掌控人類命運的自然法則】書封
當第一批猴子大小的古人類開始前進演化時，地球環境中的氧氣水平基本上和現在一致。二氧化碳含量和溫度都略高，這有利於早期的古人類生存。大約190萬年前，當直立人開始前進演化時，氧氣和二氧化碳的濃度以及溫度基本上和現在一致，不過更涼爽些，這恰好也是適合現代人類居住的環境。這不是巧合。人體的大部份特征，從耐熱能力、排汗能力，到呼吸能力，都是在這個時期前進演化而來的。換句話說，人類的譜系，就像許多現代物種譜系一樣，在過去190萬年間隨著地球生態環境的變化發生了前進演化，而這些環境在地球的漫長歷史中十分罕見。
人類在這難得一遇的環境條件下完成了前進演化，卻誤認為這種環境再正常不過了。我們總是對人體對地球環境的適應力感到理所當然，但事實是，（人類活動導致的）全球暖化現象越嚴重，人體就越無法適應我們周圍的環境。我們越是改變世界，現實世界就越是脫離人類生態席位。另外，過去透過前進演化來適應溫度、氣候和其他環境條件的物種，不再為了生存繼續前進演化，而是尋找零星的宜居環境。即使人類的種種行為導致地球變暖，人類為滿足自身發展需要而大肆汙染環境，這些物種依然可能在這種條件下生存下來，甚至在某些情況下茁壯成長。
許多古老的物種譜系依賴的生存環境在人類看來似乎不可能有生命存在。一些細菌生活在海底火山噴口的高壓環境下，從火山中心噴發的熱氣中獲取能量。它們已經在那裏生活了數十億年。其中有一種細菌叫熱液口火裂片菌，是地球上最耐熱的細菌，可以承受高達112°C（235°F）的溫度。這種細菌一旦浮出水面就會死亡，因為它們無法承受空氣中的壓力，不能受陽光照射，不能接觸氧氣，而且不耐寒。其他細菌有的存活在鹽晶中，有的存活於雲層裏，有的則藏身於地下一英裏處的石油中。有一種叫耐輻射奇球菌的細菌生活在輻射強度足以削薄玻璃結構的環境中。「二戰」期間投在廣島和長崎的原子彈含有1000拉德輻射，1000拉德的輻射足以殺死人類，而耐輻射奇球菌卻可以承受近200萬拉德輻射。由於人類對地球的破壞而造成的幾乎所有（也許是所有）的極端環境和過去的某些環境有些相近，這種環境對某些物種的生存繁衍極為有利。對這些物種而言，令人心生恐懼的未來世界卻是它們理想的生存天堂，假如這種變化使地球環境回到了原始時期的狀態，它們的日子則會過得更順風順水。
然而，我們對大多數適應在這些復現的原始環境下生存的物種知之甚少。生態學家只研究過個別物種。正如我在本書開頭所指出的，生態學家的研究重點過多地放在了像人類這樣體形大、眼睛大的哺乳動物和鳥類身上，其中許多物種都受到環境變化的威脅，而這些變化都是由人類的破壞行為引起的。他們還在關註正在衰退的生態系和正在消失的物種，而不是可能發展變化的生態系和不斷前進演化的物種。生態學家喜歡研究熱帶雨林、古老的草原和島嶼，不喜歡在有毒的垃圾場和核場址工作，哪怕垃圾場和核場址距離我們更近、研究難度更小。可誰又能責怪他們呢？同時，地球上環境最極端的沙漠，偏遠又荒涼，更像是一個人的流放地，而不是學校下課後一群人蜂擁而至的熱鬧之所。這些地方也是研究空白。結果是，我們往往對一些發展最迅速的生態系的生態狀況視而不見，對未來可能出現的極端情況視而不見。在這一點上，就連我本人也不例外。
我意識到這種認知差距的契機在幾年前，當時我在研究氣候變遷背景下大肆繁衍的螞蟻的數量和種類。我們使用的研究工具是一個簡單的圖表——惠特克生物群系圖。生態學家羅拔·惠特克有繪制溫度與降雨量圖表的習慣（他似乎是從原德籍、現德裔美籍的生態學家赫爾穆特·利斯那裏學來的）。他發現這兩個變量本身就足以描述地球上大部份生物群落的特征：濕熱的是雨林，幹熱的是沙漠，諸如此類。氣候與地球上主要的生物群落之間的這種關系十分堅韌和穩定，因此生態學家約翰·勞頓將其稱為「生態學最有用的普遍性」之一。
幾年前，內特·桑德斯（現任密芝根大學教授）和我牽頭與來自世界各地的數十名研究螞蟻的生物學家通力合作，匯總了我們可以找到的所有關於螞蟻群落的系統性研究。然後，我們和同事克林頓·詹金斯一起為這些進行研究的地點繪制了溫度和降雨量圖。每個點都凝聚了一個螞蟻生物學家數百小時的工作，這些數據點都來之不易。然而，當我們檢視與地球上的氣候相關的數據點時，我們發現研究還是有所遺漏。
生物學家選擇進行螞蟻研究的地方與當地的氣候條件有關。一些極寒環境尚未有人研究，部份原因是其中許多地方沒有螞蟻——沒人會在沒有螞蟻出沒的地方研究螞蟻；最熱的森林和沙漠也鮮有人涉足。並不是說我們從未研究過這些地區，只是我們對這些地方的了解還十分有限。不止在螞蟻這一領域是如此，我們幾乎能確定，在鳥類、哺乳動物、植物和大多數其他生物群落等領域都存在這種研究空白。如果我們把篩選條件換成其他參數，例如溫度和降雨的變化或環境的化學特性（例如pH值或鹽度），我們可能會發現極端環境下的研究也缺乏相關數據。一般來說，從人類的角度來看，環境越極端，生活在這些環境中的螞蟻獲得人們關註的可能性就越小。
人們或許認為螞蟻生物學家沒有去極端炎熱的沙漠裏研究螞蟻群落是因為那裏沒有螞蟻（極寒地區也可以用這個理由）。可事實並非如此。多虧了那一小部份不畏酷熱的螞蟻生物學家比如我的朋友西姆·塞爾達，我們才對一些蟻種有所了解，例如箭蟻可以吸收熱量。事實上，箭蟻比任何動物都更耐熱。它們生活在世界上最熱的沙漠裏，還能在一天中最熱的時候外出覓食。箭蟻可以在高達55°C（131°F）的溫度下存活。正如昆蟲學家呂迪格·韋納所說，它們是「熱愛高溫、尋求高溫的酷熱鬥士」。天氣炎熱時它們會收集花瓣，舔舐植物莖中的糖分，還會收集其他死於熱應激的動物的屍體。
沙漠中的箭蟻
極端生境中的箭蟻種類豐富。地球上有至少一百種箭蟻，它們各不相同，但都嗜熱。它們已經前進演化出許多適應能力以應對高溫：它們長著長長的腿，能夠在沙地上停留和快速奔跑；它們擁有靈活的錘腹（腹部），可以支撐身子遠離沙地；它們的身體裏不斷產生熱休克蛋白保護它們的細胞，尤其使它們的酶不受高溫破壞。此外，最耐熱的箭蟻是撒哈拉銀蟻，它們身上覆蓋著一層緊密的棱柱狀毛發，可以反射幾乎所有落在身上的可見光和紅外光，如同一件刀槍不入的盔甲。這層盔甲不僅可以防止它們體溫過高，還可以幫它們透過熱輻射散發多余熱量。
研究撒哈拉銀蟻的一大挑戰是，它們喜歡出沒的地方溫度極高，對其他動物，包括人類來說都很危險。西姆·塞爾達在所有他能找到的撒哈拉銀蟻出沒的地方研究這些螞蟻，包括西班牙最熱的地區、以色列的內蓋夫沙漠、土耳其幹燥的安納托利亞大草原和非洲北部的撒哈拉沙漠。他作研究時必須帶足水。但這還不夠，他有時還會把自己埋在沙子裏降溫。即便如此，螞蟻精力充沛，生機勃勃，而他卻常常萎靡不振，力不從心。正如西姆自己所說，這是因為他年紀大了，再者他是人類，不像螞蟻那麽耐高溫。這就為惠特克生物群系圖中與高溫相對應的部份沒有太多數據點找到了一個合理的解釋：人類在那些地方很難開展科學研究。
有些地區的箭蟻從未被人研究過，其中一個地區便是埃塞俄比亞阿法爾三角洲北部的達納基爾沙漠，地處厄立特里亞和吉布提的邊界。阿法爾三角洲位於努比亞板塊、索馬里板塊和阿拉伯板塊三個大陸板塊的交會處。這些板塊在此處不斷分裂運動，每年大約移動兩厘米。阿法爾三角洲是一個充滿神奇變化的地方。這裏曾經生機盎然，有著美麗的草原，長滿無花果樹；河流中有遊蕩的河馬和巨大的鮎魚；在山林間，大鬣狗追逐著野豬、羚羊和角馬。那裏過去就和如今的塞倫蓋蒂平原一樣廣袤豐饒，有著豐富的物種資源和自然奇觀。440萬年前，遠古人類地猿始祖種生活在阿法爾三角洲。三四百萬年前，著名的古人類露西所屬的南方古猿也曾在此處定居。之後，直立人在這裏制造石器，狩獵，甚至做飯。早在15.6萬年前，我們的直系祖先智人就曾在該地現身。在這幾千年中，該地區的自然條件完全符合古代人類和現代人類的生態席位標準。後來幹旱降臨，這裏就一直保持著幹旱的狀態。
現如今，達納基爾沙漠幾乎沒有永久居民。在潮濕的季節，遠方的牧民來此放牧，然後再去往他處，人類很難在達納基爾定居。對於歐洲探險家來說，想要穿越該地區，其難度不亞於在南極洲旅行，二者對於人類來說都是極限挑戰。在一部編年史中有關於穿越沙漠的描述，那是一段極其艱辛的旅程，在此期間「有10頭駱駝和3頭騾子死於口渴、饑餓和疲勞」。未來可能會有更多地方變成這樣。然而，盡管我們的祖先曾經以阿法爾三角洲為家，古人類學家花費了大量時間挖掘他們的骨骼，尋找他們的蹤跡，但我們對該地區現代的生態狀況卻知之甚少。最近似乎沒有人對那裏的動物多樣性進行過調查，甚至沒有人對已知生活在那裏的蟻種進行任何詳細的研究。在該地區動物研究中，大多數研究物件都是古老的、已滅絕的脊椎動物，而且這些研究是基於化石中的骨骼進行的。這實在是不應該，因為該地區的現狀，尤其是達納基爾沙漠的現狀，與未來許多沙漠的預期狀態最為相似。這片沙漠異常炎熱，異常幹燥，偶爾還會遭遇洪水，且洪水來臨前毫無征兆。幾乎可以肯定，這裏現在是箭蟻的領地了。但還沒有人研究過這些箭蟻，它們繼承了這片人類祖先曾經的沃土。也許有一天，西姆會去那裏研究螞蟻，也許不會，誰又說得準呢。
研究箭蟻遍布的達納基爾沙漠的沙石為我們提供了一個獨特的視角，得以窺探未來世界常見的惡劣氣候，但是我們還沒有好好利用這個機會。不過這裏並不是該地區最極端的生境。人們在達納基爾沙漠一個最熱、最幹燥的地方發現了達洛爾——一個地熱區，那裏到處是溫泉。溫泉出現在海水滲入地下處與巖漿噴發處相接的地方。海水上升到地表形成了類似於黃石國家公園的溫泉。水到達地表時接近100°C（212°F），含鹽量也很高。有些地方的溫泉可能含硫，或既含硫又是酸性的，這取決於泉水穿過的巖層的性質。在某些地方，溫泉水的pH值為0，這樣的強酸性在地球上其他地方都很罕見。更重要的是，溫泉周圍的空氣中二氧化碳含量很高，甚至會導致它們附近的動物死亡。人們有時在溫泉周圍會發現鳥類和蜥蜴的屍骨，它們要麽是吸入了二氧化碳，窒息而死，要麽誤以為它是綠洲中的甘泉，飲用後死於強酸腐蝕。在某些地方，空氣中還含有可能致命的高濃度的氯。溫泉下的土地和它周邊的土地是綠色、黃色和白色的，看起來很危險，聞起來也很危險。比起這些溫泉，周圍的沙漠，世界上最熱的沙漠都顯得沒那麽可怕了。然而，溫泉並非對所有物種都充滿敵意。實際上溫泉在生活中到處可見。
西班牙天體生物學中心的費利佩·高美斯和他的同事，發現了大約十幾種屬於烏斯發現的生命譜系的太古生物，這裏高溫、酸性高、鹽度高的溫泉反而利於它們生長和生存。由這十幾個物種前進演化出的物種加起來比地球上所有脊椎動物的總和還要多。這些種類豐富的單細胞生物可能是地球上最極端的生命形式。它們在地球上少見的極端環境條件下繁衍生息。高美斯研究這些物種，一部份原因是想要了解太陽系其他天體上可能存在的生命形式，例如火星或木星的第二顆衛星木衛二。達洛爾溫泉中的微生物可能會被風吹到平流層甚至更遠的地方，還能活下來，它們也可能會被火星探測車無意中帶到了火星。（沒準兒它們已經是火星居民了。）或者我們能夠利用它們幫助我們在火星或其他地方定居。但這些微生物也可以作為一個標準，用來推測在（人類行為無意中導致的）最惡劣的地球自然條件下生命體的樣子。這些太古生物靜靜地等待著人類讓地球溫度不斷升高，不斷加重土壤鹽堿化，甚至提高環境的酸堿度，這樣，它們才能夠茁壯成長，成為地球更友好的朋友。
