体的 方法模拟了大气中多种气体的行为，成功地复制了地球大气层。果不其然，在没有干扰的情况下，流体趋于稳定、重复的模式，但即 使是最小的干扰都可以在气流中产生巨大的变化。尽管证明这个试 验存在一定难度，但它的结果却强有力地说明，大气中极易发生巨 大的变化。同时其他科学家也通过建立的数学模型得出了类似的结论：快速变化是可能的。
突如其来的冰河期对人类的考验（2）
随着新证据的发现，科学家们开始重新审视旧的证据，并最终 达成了新的共识。到20世纪70年代，人们开始普遍相信，仅仅几 百年的温度变化和气候变化就足以导致冰期的开始或结束。变化的时间也从以前认为的数千年缩短到数百年，这时“数百年”就成为 “快速变化”的新时间计量单位。 尽管达成了新的共识，但对于造成这一变化的原因还是众说纷 纭。有人认为是苔原沼泽中冒出的甲烷吸收了太阳的能量；也有人认为是来自南极的冰川坍塌后漂流而出，冷却了海洋；还有人认为 是冰川融化进入北大西洋，带来了大量的淡水湖泊，突然中断了热 带水域朝向北方水域的流动。
要找到真正的原因并不容易，但最终科学家们还是有了答案———冷冰。
20世纪70年代初期，气候学家在格陵兰岛北部的冰川和冰原 下发现了沉封已久的历史气候“档案”。当然，要取得这些档案确 是一件艰难而危险的工作，就如同要从一大堆白色的衣服里找到一 只白色的实验小鼠一样。同时，这项工作对研究者的体力也是一次 巨大的考验。多个国家组成的科学考察队伍拖着数吨重的机器，徒 步穿越万里冰原，有时还需攀登数十千米，忍受高原反应和刺骨的 寒冷，才能够在3千米厚的冰川上打出一个洞。但是所幸的是，科 学家们最终获得了原始而准确的记录，这些关于过去年月中降水量 和温度的“记录”在几千年里从未受到任何污染，而且经过简单的 化学分析就能为我们所用。
到了20世纪80年代，冰芯的发现进一步证实了晚冰期的存 在，这一次持续了1 000年左右的剧烈降温大约出现在13 000年 前。不过，这还只是冰山一角。
1989年，一支美国远征队在格陵兰岛厚达3千米的冰原上打了一个直通底部的洞，由此获得了过去11万年间的气候资料。而 距此仅30千米外，一支欧洲的队伍也在进行同样的研究。4年后，当两支队伍都接触到冰原底部时，他们的发现再次改变了“快速变化”的含义。
对冰芯的分析发现，晚冰期———这个最后的冰期，仅仅持续了3年时间便宣告结束。从冰期到非冰期的时间不是3 000年，也不是300年，而是短短3年。不仅如此，冰芯还揭示了晚冰期的开始 仅用了10年。这个过程是如此迅速，以至于科学家们都不再使用 “迅速”，而是用“转瞬间”进行描述。威尔特博士2003年在他的 书中总结到：
20世纪50年代，科学家们认为温度的波动需要上万年的时 间；70年代，他们认为这一时间进程约为数千年；80年代，他们 认为仅需要数百年时间就足矣；而现在，这一时间被进一步缩短为数年。
科学界现在所研究的气候突变其实只发生在过去11万年间。 事实上，这11万年才是真正唯一稳定的时期。照此推断，现在的 情况不再是认识过去的关键，而仅仅是一个意外。
对于晚冰期是如何使整个欧洲大陆迅速重返冰期的，最有可能 的解释是大西洋“传送带”，也就是温盐环流发生了中断。传送带 正常工作，或者至少是像以前一样工作时，它可以将热带海水从海 洋表面带到北方。在那里，海水变冷，密度增大，表层海水沉入海 底，再通过海洋底部流回热带。受到环流影响，伦敦虽与新西伯利 亚处于同一纬度，却属于温带。而来自格陵兰岛冰原融化所产生的 大量温淡水中断了这一传送带，从而对全球气候带来巨大冲击，将 欧洲变成了一个冰窖。
晚冰期以前，欧洲大陆上的先祖们还过着衣食无忧的生活。科 学家们用DNA信息研究人类迁徙现象发现，那些从非洲迁徙到欧洲的人在这段时间里曾朝着更北部的地方迁徙。在晚冰期前的一个 冰期里，虽然这些地方当时还不适宜居住，但已经和现在一样温暖 如春了。于是人类迅速在那里定居下来，繁衍生息。
然而，仅仅一个冰期后持续温暖的气候便迅速结束，并开始向 反方向发展。仅10年左右的时间，全球温度下降了近2℃。水被 限制在冰层下，海平面下降了上百米。森林和草地变成了荒漠和峭 壁，几万米长的海岸线布满冰层。即使地处温带的西班牙和葡萄 牙，冰川也都随处可见，同时巨大的冰川还在不断向南推移。晚冰 期的到来，为世界带来了翻天覆地的变化。
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突如其来的冰河期对人类的考验（3）
虽然人类最终生存了下来，但是这突如其来的变化对人类，特 别是北迁的人类无疑是巨大的灾难。他们所具有的生存技能，无论 是建造房屋还是狩猎，都毫无用处，不计其数的人在这场灾难中被 冻死或饿死。考古学家进行的碳质谱年代分析明确地显示，这一段 时期北欧人口数量迅速下降，人类的活动也明显减少。
但还是有人幸存下来。这些幸存者是如何做到的？其中有些可能得益于整个人类社会的发展。很多科学家都认为晚冰期加速了狩 猎型社会的瓦解，并代之以农业的兴起。但是个体的生理适应和自 然选择又如何呢？科学家们发现有些动物在此非常时期进一步完善了它们的本能，以便在这个寒冷的时期存活下来。后面我们将会介绍的林蛙就是一个典型的例子。那么人类会采取何种应对措施呢？ 欧洲人“选择”血色病基因帮助携带者免受瘟疫之苦，那么是否与此类似特点的基因能够帮助其携带者提高抵御寒冷的能力呢？为了 找到答案，我们有必要首先看看严寒对于人类的影响。
对抗严寒，我们需要脂肪（1）
2002年7月，一代传奇棒球明星泰德·威廉姆斯刚刚过世，就被火速送到美国亚利桑那州斯科茨代尔的一个温泉疗养地。当 然，这里并不是真正意义上的疗养地，而是艾克生命延拓人体冷冻 实验室。经过理发、洁面后，威廉姆斯被迅速冷冻起来，他之所以 被存放于此是因为他的儿子希望未来的医学能够帮助其死而复生。
艾克实验室将威廉姆斯的头部和躯体分离，研究人员在他的头 上打了两个硬币大小的洞，将其冷藏在…160℃的液氮中（同时另 有冷藏箱储存其躯体）。艾克实验室在其广告册上宣称，到21世纪 中期，“成熟的纳米技术”就可能会让冰冻的身体重获新生。但他们同时也申明，对于接受人体冷冻疗法的死者，后来者将优先复生，也就是说先被冷冻起来的人会等更长的时间。
而这也许将是非常、非常长的时间，甚至永远。同时不幸的 是，尽管威廉姆斯和其他66具冷冻尸体躺在了艾克实验室中，但人体组织对于冷冻的反应并不太好。水被冷却的时候会变成小块锋利的晶状体，因此，当人体被冷冻的时候，血液中的水也被冷却， 形成的冰片能刺破血细胞，并引起血管破裂。这就如同冬天在没有 暖气的房间里，水管中的水可能会引起水管破裂一样，所不同的是 血管没有人负责修理。
当然，人体无法在极端寒冷的条件下生存，并不意味着我们的 身体不能进化出多种方式来对付严寒。其实，我们的身体中已经存 在这样的进化。我们的机体不仅能意识到寒冷的危害，而且能全副 武装抵御寒冷。回想一下，当你感到寒冷的时候，比如在冬天的早 晨为了看阅兵仪式而站在原地一动不动达几个小时，或者坐着雪橇 穿过寒风凛冽的山间，你必然会全身颤抖。这是机体的第一个反 应。当你颤抖时，肌肉里储存的糖原就会被燃烧以产生热量。而接 下来发生的情况就不那么明显了，但你仍然能感觉到它的存在。手 脚麻木，这是机体的下一个行动。机体一旦感到寒冷，就会收缩四 肢的血管。首先是手指和脚趾，接下去是手臂和腿。随着血管壁的收缩，血液就会涌向躯干部分。虽然这可能付出四肢冻伤的代价， 但却足以保证身体的重要脏器能保持在一个相对安全的温度下。这 就是人体“舍卒保帅”的分配原则———放弃四肢，保全脏器。
对于挪威渔民或因纽特猎人而言，由于他们的祖先长期生活在 极度寒冷的气候下，因此对寒冷的生理反应的进化又较普通人更进 了一步。在经历了一段时间的寒冷之后，他们四肢中收缩的血管可 以重新自由地膨胀，温暖的血液得以迅速地流向麻木的四肢，然后 再次通过血管收缩流回躯干。这种间歇性的周期性收缩和释放被称 作“刘易斯波”或“猎人反应”，它可以为机体提供足够的热量以 保护四肢免受实际的伤害，同时又能确保重要器官的安全和温暖。 因纽特猎人可以在数分钟内将双手皮肤的温度从冰点迅速提升到 10℃；而对于绝大多数人来说，要实现这种改变则需要历经更长的 时间。与此相反，那些在温暖气候环境中成长的其他种族的后裔们 就不具有这样可以同时保护四肢和躯体的本能。这有助于解释为什 么在寒冷地区的战争中，非洲裔美国士兵比其他士兵更容易冻伤。
打寒战和血管收缩并非机体产生和保存热能的唯一途径。在婴 儿和一些成年人身上存在的一种棕色脂肪也能够产生热量。当人体 暴露于寒冷环境中时，这种脂肪能够快速启动起来。葡萄糖可以被 普通脂肪细胞储存起来以备不时之需，而棕色脂肪细胞则能够将其 转化为热量（生活在寒冷气候�