5. 冷热“风暴眼”，冰期来了（4）

大约在１万多年前，极少数的现代人在最后的一次冰期中幸存了下来。这些曾经数度覆盖地球表层的冰期是由地球年平均温度发生了几度的变化所引起的。在以往的100万年中，这样的冰期不断重复发生，它发生的规律性实在令人吃惊。距人们最近的一次冰期大约在1.8万年前进入盛期。当时，冰层覆盖了欧洲和北美的绝大部分地区。通过对海洋沉积物中氧的同位素含量的丰度进行测定，就能够对以往不同时期现于地球的冰川时代作出判断。在通常情况下，水中所含的氧是氧16，它的原子按里分别有8个质子和中子。而氧的另一种同位素氧18的原子核里则有8个质子和10个中子，而氧18这种类型通常只占地球含氧量的千分之几。这两类氧的化学性质几乎是-样的，但由于氧18稍重一些，因而当水蒸发时，易于留存下来。当冰期来临时，海洋里的一部分水蒸发到天空变成雨雪落到地面，带走了大量的氧，致使海洋里的氧18含量增多。因此，海洋沉积物中氧18浓缩物的变化就为人们勾勒出了一幅冰盖形成的自然历史图画。氧18的变化情况表明冰川形成的历史具有某种引人注目的周期率。它们每隔不同的时期重复出现，其间隔期分别为10万年、4.3万年、2.4万年和1.9万年。对这种周期性变化的解释既简单又出人意料。它是由南斯拉夫天文学家米留丁·米兰科维奇在本世纪前半叶首先提出的。当地球环绕太阳运转时，地球上出现了从冬到夏这种周而复始的季节变化。这是因为地球自转轴线与地球轨道平面的夹角并不是恰成直角，而是成23.5度的斜角。因此，当北半球夏季来临时，太阳处在天空中较高的位置，日照时间长，我们接受的热量就多些；同此道理，冬季太阳在天空中的位置偏低，日照时间短，气温也就相对的冷一些。如果地球自转轴线不成斜角，情况就非如此。关于引起地球热量变化原因的更精巧的解释是，地球公转的轨道并不是一个正圆形，而是一个椭圆形。椭圆形与正圆形的度数差用一个数值来表示，叫做偏心率。地球的轨道是椭圆形，加上太阳处在中心位置，这就意味着地球轨道上有一点距离太阳最近，我们称之为近日点。地球运行到近日点的时间是每年的1月。现在我们已经得知，由于月球和其它行星引力作用的结果，地球自转轴的倾斜度、地球公转轨道的偏心率以及到达近日点的时间，这三者都在随时间发生缓慢的变化。偏心率的变化是每10万年一次，地轴倾斜度是每４万年一次，近日点变化要复杂一些，它在每隔2.3万年和1.9万年之间交替。因此，米兰科维奇的理论回答了氧18含量的丰度所表明的冰川形成具有周期性的原因，因而也回答了冰川覆盖量的问题。冰川覆盖量取决于夏天气温处于０℃以下的地区的面积，因为只有这样，冰盖才能年复一年地堆积起来。人们发现，在冰期到来时，物种的灭绝率同样达到了高峰，尤其是热带物种，它们陷入了走投无路的境地，例如加勒比海地区的物种就找不到更为温暖的地方。