十亿年后地球真的不再适合人类居住了吗？ 第1页

只看地球环境的变化趋势，用不着十亿年。

不考虑人类活动造成的影响和“地球上诞生新的技术文明”之类因素，地球上的多细胞真核生物可能在约 8 亿年后灭绝，真核生物可能在约 13 亿年后灭绝^[1]。可能有一部分特别耐环境的多细胞真核生物与原核生物一起长久地存续，那不包括人。

至于多细胞原核生物，其可以期待继续存在的时间可能与单细胞原核生物没有什么特别的差异，约 16 亿到 28 亿年，乃至更久。

太阳的亮度每 1.1 亿年增强约 1%，这增速在慢慢加快。在约 10 亿年后，亮度增强 10% 的太阳可以让地表温度升至 47~70 摄氏度，大量蒸发海水，形成正反馈^[2]。

早在那之前数亿年，地表温度上升引起的化学反应加快就可以导致大气二氧化碳浓度崩盘，杀死大量多细胞真核生物：

• 硅酸盐矿物的风化速率增加，大气中的二氧化碳转化为碳酸盐的速度加快。如果没有什么生物演化得能高效率分解碳酸盐，从现在起约 6 亿年后，大气二氧化碳浓度将低于维持 C3 光合作用所需的下限（约百万分之 50），引起大量植物死亡，从而带走依赖它们的许多动物。
• C4 光合作用需要的大气二氧化碳浓度下限约百万分之 10，允许 C4 光合作用从现在起继续进行 8 亿到 12 亿年。
• 你可以预期“植物演化得更擅长固定低浓度二氧化碳，会加速大气二氧化碳浓度的下降”，从而形成自我毁灭的趋势，让植物在 5 亿到 9 亿年后提前灭绝。
• 一些微生物能在二氧化碳浓度低至百万分之 1 的情况下进行光合作用。约 16 亿年后，这种光合作用也难以再进行下去，地球生命将进入“在深层地下靠化能自养·辐射自养·红外线光合作用等维持”的时代。预计这可以持续到 28 亿年后^[3]。你可以预期“有一些多细胞真核生物可以和微生物共生到那个时候”。

有学者估计，在约 30 亿到 40 亿年后，地球上会发生金星现在展示的失控温室效应，而且那时太阳的光度会比现在强得多，地表温度可以达到 1330 摄氏度^[4]。这可能足以歼灭地球上所有的多细胞生物，或是所有地球生物。

8 亿年对生物演化来说是一段很长的时间，“某些多细胞真核生物演化得能够生活在深层地下”并不是什么不可思议的事。在这种情况下，多细胞真核生物存在超过 8 亿年的主要障碍不是天空中灼热的太阳，而是“多细胞生物在削减复杂度、提高环境耐性时可能变为单细胞生物”：

• 一些单细胞绿藻，例如小球藻，有证据显示是从石莼纲演化过来的；
• 一些单细胞红藻，例如 Porphyridium cruentum，有证据显示是从多细胞变成单细胞的；
• 那不是真核生物的特色，蓝菌至少 5 次从多细胞变成单细胞；
• 粘孢子虫可能是某种刺胞动物的癌细胞独立为单细胞生物物种然后再次多细胞化的产物；
• 袋獾传染性面部肿瘤、犬传染性生殖道肿瘤、双壳类传染性白血病的病原体是这些物种身上癌变的细胞，这些癌细胞可以在个体间传递。犬传染性生殖道肿瘤的癌细胞已经重新稳定了染色体组，一些学者认为这可以视为从哺乳纲演化成了单细胞生物（但仍然有人认为这些癌细胞没有严格的世系）。

在太阳变成红巨星后，其光度将足以烤得碳酸盐岩石将二氧化碳重新释放到地球大气中。

这些对人来说完全不重要。显然，如果人类或人类的后继者的技术文明可以存在到上述时间，即使不考虑他们早就可以将太阳拆成红矮星与大量氢储备的概率，“在地球上或地球轨道上配置大量的反光镜”之类听起来十分呆萌的手段就能解决这些问题。

参考

1. ^ https://doi.org/10.5194%2Fbgd-2-1665-2005
2. ^ Jérémy Leconte, Francois Forget, Benjamin Charnay, Robin Wordsworth, Alizée Pottier. Increased insolation threshold for runaway greenhouse processes on Earth-like planets. Nature, 2013; 504 (7479): 268 DOI: 10.1038/nature12827
3. ^ https://doi.org/10.1017%2FS147355041200047X
4. ^ https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2002ASPC..269...85G

杞人忧天。地球有人类文明史不过5000年。能再延续5000年都是赚的。不谈十亿年后的事情。