地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道并不是標(biāo)準(zhǔn)的圓形,因?yàn)榈厍蜻€受到其他星球的引力作用。在10萬(wàn)年間,我們地球的公轉(zhuǎn)軌道從近乎正圓形(如同現(xiàn)在的樣子)到橢圓形,然后再循環(huán)往復(fù)。地軸的傾斜角度也會(huì)發(fā)生變化,周期是萬(wàn)年;地球圍繞地軸自轉(zhuǎn)也會(huì)呈現(xiàn)周期性變化,周期是萬(wàn)年??茖W(xué)家們將這些周期性變化稱為米蘭柯維奇循環(huán),以計(jì)算出這些周期的塞爾維亞數(shù)學(xué)家米蘭柯維奇(Milankovich)的名字命名。米蘭柯維奇在“一戰(zhàn)”被軟禁期間,一筆一畫(huà)計(jì)算出這些循環(huán)周期(這是個(gè)寬松的軟禁,米蘭柯維奇有充裕的時(shí)間在匈牙利科學(xué)院的圖書(shū)館中工作)。這些循環(huán)周期以極其復(fù)雜的方式互相作用,大約每隔10萬(wàn)年,在它們的共同作用下,我們從接受比平均水平稍多的日照,全年日照分布稍有不均,到接受比平均水平稍少的日照,全年日照分布較為均衡。
米蘭柯維奇循環(huán)如果不是與其他兩個(gè)地理趨勢(shì)相互作用,它可能不會(huì)造成多大影響。第一個(gè)趨勢(shì)是,在過(guò)去5 000萬(wàn)年中,大陸漂移使得赤道以北陸地更多,北半球以陸地為主,南半球以海洋為主,這就擴(kuò)大了日照的季節(jié)性變化效應(yīng)。第二個(gè)趨勢(shì)是,在同一時(shí)期火山活動(dòng)減弱。(目前)我們大氣層中的二氧化碳比恐龍時(shí)代要少,因?yàn)檫@一原因,地球—在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),直到不久前—逐漸降溫。
在地球歷史上的大部分時(shí)間里,冬季非常寒冷,兩極降雪,雪水冰凍起來(lái),但是一般來(lái)說(shuō),每年夏季太陽(yáng)都會(huì)將冰雪融化。但是到了1 400萬(wàn)年前,火山活動(dòng)的減弱使得地球急劇降溫,導(dǎo)致在有著大片陸地的南極,夏季的陽(yáng)光無(wú)法融化冰雪。北極沒(méi)有陸地,冰雪更易融化,但到了275萬(wàn)年前,氣溫已經(jīng)降到了連北極也常年積雪的地步。這造成了巨大的影響,因?yàn)橐坏┟滋m柯維奇循環(huán)使得地球接受的日照更少,全年日照分布更為平均,北極冰蓋就會(huì)擴(kuò)張至北歐、亞洲和美洲,鎖住更多水分,使得地球更為干旱,海平面更低,反射更多日照,氣溫進(jìn)一步降低。然后地球便隨著這一循環(huán)進(jìn)入冰河時(shí)期,直到地球搖擺,傾斜,運(yùn)轉(zhuǎn)至更溫暖之處,冰川后撤。
根據(jù)計(jì)算方式的不同,已經(jīng)歷的冰河時(shí)期的數(shù)目在40~50個(gè),其中跨越公元前190000年到公元前90000年的兩個(gè)冰河時(shí)期—這是人類進(jìn)化史上至關(guān)重要的幾個(gè)千年—特別的嚴(yán)寒難熬。例如,馬拉維湖今天的水量?jī)H有公元前135000年時(shí)的1/20。更為嚴(yán)酷的環(huán)境必然改變了生存的規(guī)則,這可能解釋了為何有利于智力發(fā)展的變異大量產(chǎn)生。這可能也可以解釋為何我們發(fā)現(xiàn)的這一時(shí)期的考古遺址特別少,很可能大多數(shù)人類始祖死亡殆盡。事實(shí)上,有些考古學(xué)家和遺傳學(xué)家估計(jì),在公元前100000年左右,存活于世的智人可能僅有兩萬(wàn)人。
如果這一新理論成立的話,人口危機(jī)會(huì)產(chǎn)生幾大影響。一方面,由于基因庫(kù)的縮水,更易產(chǎn)生大量變異;但是另一方面,如果智人群落變得更小,他們就更易滅絕,任何變異帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)也就隨之消失了。如果(從這一時(shí)期數(shù)量極少的考古遺址看來(lái))智人群落數(shù)也減少了,群落間相遇的頻率就會(huì)降低,共用他們的基因和知識(shí)的機(jī)會(huì)也就更少。我們或許可以這樣設(shè)想,10萬(wàn)年間,在非洲惡劣難測(cè)的環(huán)境中,人類始祖的小小群落掙扎度日,勉強(qiáng)維生。他們并不常相遇,不常互相通婚,也不常交換物品和信息。在這些相互隔絕的群體中,基因變異層出不窮,有些產(chǎn)生了很像我們的人類,有些則不。有些群落制作魚(yú)叉,有些制作小珠子,但大多數(shù)群落這兩樣都不做,滅絕的幽靈始終縈繞著這些群落。