地球圍繞太陽公轉的軌道并不是標準的圓形,因為地球還受到其他星球的引力作用。在10萬年間,我們地球的公轉軌道從近乎正圓形(如同現在的樣子)到橢圓形,然后再循環(huán)往復。地軸的傾斜角度也會發(fā)生變化,周期是萬年;地球圍繞地軸自轉也會呈現周期性變化,周期是萬年??茖W家們將這些周期性變化稱為米蘭柯維奇循環(huán),以計算出這些周期的塞爾維亞數學家米蘭柯維奇(Milankovich)的名字命名。米蘭柯維奇在“一戰(zhàn)”被軟禁期間,一筆一畫計算出這些循環(huán)周期(這是個寬松的軟禁,米蘭柯維奇有充裕的時間在匈牙利科學院的圖書館中工作)。這些循環(huán)周期以極其復雜的方式互相作用,大約每隔10萬年,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地理趨勢相互作用,它可能不會造成多大影響。第一個趨勢是,在過去5 000萬年中,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,這就擴大了日照的季節(jié)性變化效應。第二個趨勢是,在同一時期火山活動減弱。(目前)我們大氣層中的二氧化碳比恐龍時代要少,因為這一原因,地球—在很長一段時期內,直到不久前—逐漸降溫。
在地球歷史上的大部分時間里,冬季非常寒冷,兩極降雪,雪水冰凍起來,但是一般來說,每年夏季太陽都會將冰雪融化。但是到了1 400萬年前,火山活動的減弱使得地球急劇降溫,導致在有著大片陸地的南極,夏季的陽光無法融化冰雪。北極沒有陸地,冰雪更易融化,但到了275萬年前,氣溫已經降到了連北極也常年積雪的地步。這造成了巨大的影響,因為一旦米蘭柯維奇循環(huán)使得地球接受的日照更少,全年日照分布更為平均,北極冰蓋就會擴張至北歐、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,氣溫進一步降低。然后地球便隨著這一循環(huán)進入冰河時期,直到地球搖擺,傾斜,運轉至更溫暖之處,冰川后撤。
根據計算方式的不同,已經歷的冰河時期的數目在40~50個,其中跨越公元前190000年到公元前90000年的兩個冰河時期—這是人類進化史上至關重要的幾個千年—特別的嚴寒難熬。例如,馬拉維湖今天的水量僅有公元前135000年時的1/20。更為嚴酷的環(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)展的變異大量產生。這可能也可以解釋為何我們發(fā)現的這一時期的考古遺址特別少,很可能大多數人類始祖死亡殆盡。事實上,有些考古學家和遺傳學家估計,在公元前100000年左右,存活于世的智人可能僅有兩萬人。
如果這一新理論成立的話,人口危機會產生幾大影響。一方面,由于基因庫的縮水,更易產生大量變異;但是另一方面,如果智人群落變得更小,他們就更易滅絕,任何變異帶來的優(yōu)勢也就隨之消失了。如果(從這一時期數量極少的考古遺址看來)智人群落數也減少了,群落間相遇的頻率就會降低,共用他們的基因和知識的機會也就更少。我們或許可以這樣設想,10萬年間,在非洲惡劣難測的環(huán)境中,人類始祖的小小群落掙扎度日,勉強維生。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,有些產生了很像我們的人類,有些則不。有些群落制作魚叉,有些制作小珠子,但大多數群落這兩樣都不做,滅絕的幽靈始終縈繞著這些群落。