【書摘】《地球深歷史》

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自然史與自然的歷史

德馬雷提到，在赫庫蘭尼姆的古文物挖掘，就像他對奧弗涅死火山所做的研究。一位年輕的博物學家仿效德馬雷，到中央高原的另一個地方─維瓦萊（Vivarais）地區做研究。研究中，他把這種跟人類歷史的有力比喻用的淋漓盡致。這名博物學家就是尚─路易．吉羅─蘇拉維（Jean-Louis Giraud-Soulavie）。他年輕時在某個村莊擔任牧區教士，當地正好能看到一座死火山的全景，他因此對死火山引發的有趣問題有第一手的了解。後來他搬去巴黎、展開鴻儒生涯，在七卷本的《南法自然史》（Histoire Naturelle de la FranceMeridionale，一七八○年至八四年）中詳述自己廣泛的田野調查，並提出自己對結果的詮釋。其實，他這套書更接近傳統上具描述性的「自然史」。蘇拉維認為「重建自然本身的歷史」（此處是指這個詞的現代含意）是個仍然新穎、未經充分探索的概念，書中滿是這種看法。他自命為「大自然的檔案管理員」，宣稱要釐清火山的「物質編年」，以編纂「物質世界年鑑」。各式各樣的岩層（包括他認為是古代熔岩的玄武岩）都是自然的「古蹟」與「碑文」，記錄著該地區悠久的自然「紀元」序列。

德馬雷與蘇拉維就像許久之前的斯泰諾與虎克，他們將編年學者與古文物家使用的方法與觀念，仔細從人類世界搬到自然世界，從人類歷史的短暫跨度搬到地球本身歷史幾乎無法想像的深度中，而且比斯泰諾與虎克還要徹底。他們這麼做的時候，不僅是人們對考古學新發現感到興致高昂的時代，更是出色的人類歷史書寫之學術成就問世的時代──例如愛德華．吉朋（Edward Gibbon）的巨作《羅馬帝國興衰史》（Declineand Fall of the Roman Empire，一七七六年至八八年）。這一點絕非巧合，無怪乎蘇拉維後來改寫吉朋所寫的那種歷史，發表一份舊政權統治下法國政局的詳細研究。他跟德馬雷以讓人不得不服的方式，展現了如何用詳細、可靠的類似方法對自然證據進行與人類歷史寫作同等仔細的觀察、檢驗，藉此重建自然的歷史。但其他眾多博物學家並未立即跟上腳步：蘇拉維已經指出，這種思考方式仍相當新穎，不為人所熟悉。不過長期看來，他們以人類歷史書寫類比的作法，確實演變為重建地球歷史的關鍵策略。

除了維瓦萊地區的火成岩，蘇拉維還描述了三種第二紀岩層組成的疊層。他發現能夠根據各自獨特的化石群，從整個地區辨識出三種第二紀岩層（以

現代的用語，這些化石在年代上分屬於侏儸紀〔Jurassic〕、白堊紀〔Cretaceous〕與中新世〔Miocene〕）。研究歐洲其他地方第二紀岩層的博物學家，也有注意到岩層及其化石之間的這種關係。此前人們並未密切關注這件事，但很顯然位置較深、較古老的第二紀岩層（現代用語來說，是屬於中生代〔Mesozoic〕）經常含有菊石與箭石，而較淺、較年輕的第二紀岩層（今稱新生代〔Cenozoic〕）則完全沒有這兩種化石；反過來說，較年輕第二紀岩層中的貝殼化石，也比古老第二紀岩層中的化石更接近今天海中的甲殼生物。然而，人們對於這些現象該如何詮釋仍莫衷一是。蘇拉維主張，在他提到的地層中，化石的排列順序紀錄了一部份真正的生命發展史。但其他博物學家則傾向於認為化石的差異，僅僅反映了生物生活與沉積物累積的環境多變的狀況（今稱為沉積物的沉積相〔facies〕）。古老的第二紀岩層或許沉積在非常深的水中，保存了那些仍生存在該環境的貝類遺骸。

圖4.7 ─巴黎北方一處龐大的乾燥湖泊，是透過該地區第二紀岩層中這個位置獨有的石膏沉積證據重建出來的。這張地圖（現代稱為「古地理」地圖）是法國博物學家羅貝雅．德．拉瑪儂（Robert de Lamanon）在一七八二年發表的；他把這些石膏（即亞硝酸鹽）解釋為「過去的亞硝酸鹽水」沉積出來的蒸發岩（evaporite，這也是個現代用詞）；湖長約有一百二十公里。這是個把岩石與礦物進行的結構與地識學調查得知的結果，類似這種明確採用歷史角度加以解釋的例子在十八世紀下半葉仍然不常見。

這其實很有可能。虎克老早就意識到，人們對於世界上的動植物所知實在太少：每一次遠距離的航海或陸上探險，都會將此前所未知的動植物標本帶回歐洲。海洋深度更是難以估量。例如菊石，就很有可能還在海中健壯生長。今天所謂「活化石」的發現，似乎是很好的間接證據。活海百合（crinoid）是最引人注目的例子─一條長鉛錘線碰巧把它從加勒比海的深處帶了上來。當時若干第二紀岩層中的海百合化石已經相當有名，而這個標本雖然跟化石不盡相同，但顯然很相似。發現深海中的海百合「活化石」，讓人認為菊石的活體也很有可能在未來的某天從深海找到。（腔棘魚在現代的發現，充分提醒人們這種論點仍然有效。如今我們已經知道，這種「活化石」魚在印度洋科摩羅群島〔Comoro Islands〕外的深海中相當常見。）

既然許多（甚至是所有）最常見的化石，或許仍在某個地方以「活化石」的樣貌蓬勃生長，那麼就不能斬釘截鐵說維瓦萊或其他任何地方找到的地層可以提供全球性的生命史。不過，它們當然記錄了地球自然環境在地方上的一系列改變。地球在其整段歷史中，說不定都能讓種類大致相同的動植物得以生存，就算地理分布有了變化也一樣。這意味著赫頓（以及比他更早採用地球冷卻模型的布豐）所提出的地球穩定狀態「系統」推論，或許比德呂克帶有方向性、具強烈歷史性的體系更接近真實情況。德呂克一系列不同時期的概念，其靈感來自《創世紀》敘事，只是沒有嚴格按照其鋪陳。除非他的「過去世界」看起來能跟地球上任何一個地方的「現時世界」截然不同，而且其中的動植物以及自然特色也天差地遠，他的理論才會比穩定狀態系統更為可信。貝類與其他海中生物的遺骸（在當時與今天都是最常見的化石）卻讓這一點有了疑問，因為其中許多、甚至是全部的生物，都很有可能仍以「活化石」的姿態存在。但人們對於活著的陸生動物（至少像大型哺乳類等顯眼動物）熟悉得多，因此若要跟「過去世界」的類似動物做比較，以陸生動物為基準或許更好。

圖4.8 ─一塊第二紀石灰岩板上的化石「海百合岩」（encrinite，即海百合化石）：這是一七七五年一本自然史「紙上博物館」所刊載的版畫。人們原本認為這種知名的化石（在化石蒐藏家之間價值不斐）已經絕種；但類似的海百合卻被人從深海中拉起來，最早是在一七五五年出現在印刷品中（剛好跟這張圖同一年）。這類「活化石」嚴重動搖了「滅絕」的概念，也讓所有生命歷史的重建變得問題重重。這塊石板上還能看到一些小型圓形物體，過去有許多化石讓人們懷疑其是否源於生物，這些物體就是其中之一。但像這塊保存如此完好的標本，卻能表示該物體是海百合的部分軟管。儘管外表看來像植物，人們仍然在不久後意識到海百合基本上跟海星、陽隧足與海膽差不多；這些生物隨後被劃分為「棘皮動物」（至今亦然）。

這也正是為什麼巨型化石骨頭與牙齒（經常是在沖積沉積岩中發現）會在十八世紀晚期成為博物學家關注的焦點。這類化石在歐洲發現時，未受教育的人總認為它們來自前洪水時代的巨人，但早期解剖學家已經證明這些化石絕非人類。許多人轉而把它們當成大象的遺骸，接著認為是漢尼拔從北非引進、用於跟羅馬人作戰的那些知名大象。然而，歐洲各地都有許多新發現的類似骨頭（最東及於西伯利亞，原住民稱牠們為「猛獁」〔mammoth〕，最西則見於北美洲），人們因此把注意力擺在可能造成這種現象的自然原因，例如大洪水─假如真的發生過巨型海嘯，說不定就能把大象的屍體從位於非洲與亞洲的熱帶棲息地，給打到更北邊的地區（但這種解釋對北美洲的情況不大管用）。

然而謎團卻愈來愈深，因為這類骨頭與牙齒化石中，有一部分顯然不屬於任何已知的現存動物。有些類象牙與類河馬齒似乎都長在同一種哺乳類身上。這種「俄亥俄動物」（Ohio animal，名稱出自北美洲不列顛殖民地大西部的一個著名地點）顯然同時遍布於舊大陸與新大陸較北的緯度帶。若干博物學家把這當成完全滅絕的決定性證據：布豐認為，這種動物說不定適應的是比今天的熱帶溫度更高的環境，之後隨地球冷卻下來而滅絕。但湯瑪斯．傑佛遜等其他人後來卻認為（甚或是出於愛國之情而有此希望）俄亥俄動物仍然存在，而且在美國（當時已獨立）甚少探索的內陸活得好好的。傑佛遜身為美國總統，他指示梅里韋瑟．路易斯（Meriwether Lewis）與威廉．克拉克（William Clark），在兩人橫越大陸前往西岸的知名探險之行中，尋找這種動物。由於有這樣的不確定性，光是這個俄亥俄動物案例，還不足以讓人確信物種的完全滅絕（許多博物學家覺得很難接受這種可能性）是自然世界的常態。整體而論，人們很難證實「根據岩層、甚或是更晚近的沖積層中所有化石的排列順序，來建立一段真正的生命歷史」是可行的做法。

猜測地球的時間跨度

我已經指出，光是研究博物館裡的化石或岩石樣本，還無法讓人充分體會到「地球時間跨度極大」的這些線索與暗示，只讀圖書館裡的書就更不可能了。對於親自下田野，親眼見證岩層堆疊之深厚與火山體積之龐大的博物學家來說，地球歷史需大幅延伸（而且說不定幾乎整段都是前人類的歷史）是相當具說服力的。他們暗自猜測這些地貌少不了極大的時間跨度，但對於這樣的猜測通常不明講，而且也沒有提出明確數字。這不是因為害怕教會當局的批判，而是有更強烈的理由──他們缺乏可靠的方法來測量所需的時間，也不希望別人覺得自己只不過是亂猜。不過，他們未發表的非正式評論顯示（從所有歷史紀錄中留下來的來看），到了十八世紀下半葉，已經有許多人帶著直接、習慣、幾乎是隨興的態度，以至少數十萬年、甚或數百萬年為單位，去思索地層的積累與更晚近的火山形成。例如維爾納，據說他曾表示或許要一百萬年，他所熟知的深厚岩層才得以堆疊出來。其他人也有類似的猜測。在今天的地質學家眼中，這種時間的長度或許短得可憐，但這顯示他們在十八世紀下半葉的前輩已經邁出關鍵的想像步伐，以遠超越傳統上數千年的跨度來思索地球本身的歷史。在當時，就連想像個數十萬年，其衝擊力也跟想像個數十億年相去無幾。就算是比較小的那個數字，也足以讓整個已知的人類歷史相形見絀。如此寬廣的時間跨度簡直匪夷所思。

圖4.9 ─謎般的「俄亥俄動物」（右者，後來命名為「乳齒象」）下顎化石與現存大象（左者）的比較，兩者都畫出了內外側與上方角度。這些版畫是一七六八年時，外科醫生兼解剖學家威廉．亨特（William Hunter）在倫敦皇家學會宣讀論文中的插圖。他主張這種「美洲未知生物」是今人未聞其存在的獨特物種，很有可能是生物滅絕的真正實例。但其他博物學家確認為這種動物仍然以「活化石」的身分生活在世界上某個未經探索的地方。

截至十八世紀下半葉，田野證據足以說服許多博物學家相信，在思索一切有關地球的問題時，都把某種極長的時間尺度看得理所當然。布豐明確提出、甚至公開發表這樣的跨度，但他遭受批評的原因並非其數字之大（畢竟若以當代人的標準來看，這數字還算小的），而是因為他提出的數字精確得嚇人，偏偏他所根據的卻是有爭議的猜測。赫頓把沒有極限的時間跨度視為理所當然，但他也不是因為不明確的數量級而遭到批評，是因為其中毫不遮掩的永恆論。德呂克的做法比較典型──除了最接近現在的時期（「現時世界」）以外，他拒絕為任何時期的長度加上數字，同時他還為此前的所有時期（「過去世界」）配上一段無法給出精確數字的龐大跨度。在這一門學科後來的歷史中，擁有相關領域經驗的人對於「地球的時間跨度必然讓人類整體信史顯得渺小」再也沒有懷疑；但普羅大眾缺乏這種第一手的知識，反而抱持相當不同的看法。到了十八世紀後期，鴻儒們認為「地球之古老讓人無法置信」的想法已無需再論，這種理所當然的態度，就跟他們上個世紀的前輩們認為「區區幾千年便足以度量地球歷史」時是一樣的。從今以後，任何一位主張或提及極長時間跨度，或是單純相信「地球極端古老」的鴻儒，都算是順勢而為（認為這種觀點的改變，要留待十九世紀早期地質學、甚至得等十九世紀後期達爾文演化論才出現的想法，其實是現代人的誤解）。

許多自視為基督教信徒的鴻儒，就跟當時不在乎宗教的人一樣，不覺得這種擴大後的時間尺度有什麼問題或麻煩。我先前提到：傳統常識認為《創世紀》敘事中的關鍵字「日」，指的就是普通的一天，有二十四小時；但早在任何出於自然界的證據讓人開始懷疑傳統之前，聖經學者便意識到這個字有其模糊性。如果這些「日」指的就像未來將臨的「主的日子」所說的「日」，或是指神聖創世大戲中的重要轉折點，那麼世界歷史說不定就遠比幾千年來得長，而這並不影響聖經文字的權威，也不影響其宗教意涵（後者比前者更重要）。無怪乎十八世紀下半葉那些開始把非常長的時間尺度當真的人，並未受到教會當局的批判，只有非常偶發、特定地區性的例外（與今人對當時充滿衝突、鎮壓與迫害的迷思正好相反）。從信仰的觀點看，更重要的是應該持續肯定整個宇宙所具有的有限「受造性」（createdness），力抗那些堅持宇宙永在、因此並非出於創造的人。這是個哲學與神學問題，光靠科學觀察是無法解決的。在如此根本的議題上，虔誠的人才會經常感到自己是需要嚴陣以待的少數派，抱持懷疑的人反而不會有這種感受。例如德呂克，他完全不屬於強勢觀點或專橫正統派，他就覺得自己是在捍衛基督教一神論，去對抗文化上強大的多數派──啟蒙自然神論者與無神論者等「有修養之宗教蔑視者」（cultured despisers，此為神學家弗里德里希．施萊爾馬赫〔Friedrich Schleiermacher〕之語）。

因此，對於德呂克這樣的基督教鴻儒來說，去吸收、支持一段此前無法想像的時間跨度，並且將之用於地球歷史也就不是什麼難事。他們心裡明白，此時世人正將用於理解古典文學的歷史性詮釋方法，開始套用在聖經文本上（現代人有另一項誤解，以為聖經批評直到十九世紀過了大半之後才開始發展）。聖經批評在十八世紀有驚人的發展（遠甚於烏雪的時代），但它不必然是此前人們所經常描繪的反宗教利器。聖經批評是一把雙刃劍（當然，此前我已經指出，此處的「批評」一詞跟文學、音樂或藝術「批評」是同樣的意思）。人們確實常常打算用聖經批評來削弱傳統宗教信念，或是使之失效，而這麼做的時候經常是為了服務於世俗政治目標。不過，推動聖經批評的同樣可以是某種希望──希望深入理解聖經文本對原始作者與讀者而言具有的意義。若想以切合、有益於當代宗教信仰實踐的方式傳達箇中深意，就必須有這種深刻的理解。因此，縱使人們早已不再用過去的「字面」方式來詮釋創世敘事（任何熟悉科學新發現的人都不會這麼做），但創世故事仍然是思索地球整體時豐沛的靈感泉源。

總而言之，比起單純擴大地球時間跨度的量級，真正的要緊事是去問在這段大幅擴張的跨度中，要重建何種性質的地球歷史。前面已經提到，深歷史比深時間重要多了。具體來說，聖經的創世敘事能讓鴻儒們預先適應（除非他們積極反對任何宗教），使他們自然而然把岩石、化石、山脈與火山當成地球歷程的證據。《創世紀》是一段由人們能夠理解，但偶然、不會重複的事件序列所構成的故事，地球及其生靈則以目前的狀態現身，而這段故事已經準備好讓人從字面上的「星期」擴大為難以估量的時間跨度了；人類登台前的創世頭五「日」，已經準備好從一段布置舞台的區區序曲，擴大為目前為止整齣戲最長的一部份。這就是十八世紀下半葉發生的事情──至少是發生在鴻儒間的事情。

不過，截至十八世紀末，這齣大戲的細節仍然撲朔迷離。地球在久遠的過去，是否跟如今的狀態有極大的差距？若有，那又是多麼不同呢？人們對此並不清楚，尤其完全不確定生命是否真有發展歷程可言，抑或是種類大致相同的動植物始終未曾遠去。相較於人類的整個歷史，地球的歷史顯然漫長得難以想像。至於人類究竟是否能詳細得知這段久遠的前人類歷史中發生什麼事，而且像對人類歷史的掌握同等有自信？這一點仍不得而知。這就是十九世紀早期尚待解決的問題，也是下一章的主題。

作者身兼地質學家和科學史家身分。加州大學聖地牙哥分校教授。

以地質學為業時，研究主題為，二疊紀三疊紀之交的無脊椎動物腕足動物門。

曾獲古根漢獎，以及各項重要獎項，包括社會科學學會的Bernal Prize、科學史學會George Sarton Medal、科學史學會Levinson Prize、英國科學史學會Dingle Prize、科學史學會Watson Davis and Helen Miles Davis Prize。獲選為英國國家學術院（British Academy）成員。

書名：《地球深歷史》

作者：馬丁．魯維克（Martin J.S.Rudwick）

出版社：左岸

出版時間：2021年3月

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