漲知識：為什麼，科學家認為找不到外星人很恐怖？
來源：zhihu.com/question/540221705/answer
00
根據費米悖論，我們可以得出以下結論：一、宇宙中原始生命很有可能廣泛存在，碳基單細胞生物大概率在十光年內就能發現。
二、碳基高等生物的發現概率非常小，從單細胞到脊椎動物，大概隔了十個千分之一概率的過濾器，也就是幾千個銀河系那麼多的恆星，才有可能演化出脊椎動物。
三、從脊椎動物演化到人類的難度，遠比二要難，整個宇宙也就幾百億光年，我們地球恐怕就是孤例。
即使不是孤例，由於光錐隔離，我們也不可能發現別的智能生物星球，哪怕我們掌握了光速飛船也不行。
01
第一點好解釋，我們發現最原始的細菌，是在形成月球的大撞擊之後不久就存在了，也就是三十多億年前差不多四十億年前。
要知道38億年前能完整留下來的岩石證據都不多，在這些最早期的岩石上都能夠發現生命痕迹，說明地球生命大概率還能往前追溯。
當時地球的環境非常惡劣，地球轉的比現在快很多，海底到處都是火山，大氣層是劇毒的氣體。
要知道地球大撞擊那是把地球整個液化了的，地球生命起源肯定是在大撞擊之後，也就是在一個極度惡劣的環境下，差不多是在海洋形成的一瞬間就出現了原始細菌。
而這種有大量火山爆發的海洋星球環境並不罕見，十光年內就有類似原始地球的行星，在太陽系內就有幾個天體有冰下海洋。
所以細菌是非常有可能在宇宙中普遍存在的，而且地球生命是有可能在銀河系裡廣泛傳播了的。
因為地球在形成細菌后還經歷過無數次大撞擊，這個過程大概率有隕石攜帶著地球細菌逃出太陽系，在三十多億年的時間里在銀河系來回傳播。
目前火星已經乾涸，但還有木衛二之類的太陽系天體存在地下海洋。只要地球隕石能帶著細菌進到海洋下，大概率在那裡也是會傳播了的。
不過砸開幾公里深的冰殼很難，地球細菌還是前往其他恆星系的裸露海洋的概率更大。
02
說到這裏，得提到這麼一種可能:地球的原始細菌有可能是外來的。
因為原始細菌這些東西由於構造簡單，生命力就特別頑強，很有可能附著在隕石上跨星際旅行。
但就算證實了地球生命外來起源的意義也不大，因為我們發現，地球生物從零進化到人類，最難的不是從零到有，而是由簡單到複雜。
生命是隨著海洋幾乎同時形成，然而它演化到高級動物卻花了差不多40億年才形成了古猿。
40億年這個時間長度即使和銀河系壽命（最多130億年）及宇宙壽命（135億年）比起來都算漫長了。
這就是我們的第二點內容:高等動物是很難出現的。
和細菌、病毒相比，高等動物首先是不可能被動的跨星際旅行的。
至今也沒發現哪種無脊椎動物可能會隨著大撞擊被炸到太空還能存活。
高等動物必須是在不同行星上獨立演化出來的，這和細菌、病毒相比那就難上很多倍了。
與原始地球環境的普遍存在極為不同，地球高等生物演化的環境非常難在其它地方找到。
有人會說，現在地球的環境還不是地球生物造就的，只要原始細菌存在了，那麼那個星球自然就可能會被細菌改造成像地球了。
這種想法是錯誤的。
事實是，幾乎不可能在其它地方找到類似這幾十億年的地球環境。
因為孕育出高等生物的星球環境必須是一個受到精巧控制的動態環境。
地球環境在生物演化的40億年間發生了巨大且複雜的變化，不考慮生物作用，外在的變化有:銀河系發生了很大變化。
太陽系附近的恆星際環境發生了很大變化。
太陽系天體運動發生了很大變化。
太陽發生了很大變化。
地月系發生了很大變化。
地球地質發生了很大變化。
地表化學成分發生了很大變化
我們通常思考地球生命演化時，習慣性的認為地球環境是一個靜態不變的影響因素。
實際上以上七個變化都是翻天地覆的變化。
銀河系、太陽系、地月系、地質變化都有其周期，這些周期你可以理解成四首連續唱了40億年的歌，四個樂隊各唱各的，結果都在幾千個關鍵節點節點趕上了拍子，合成出的歌竟然沒跑調。
我們通常會看到這樣的新聞：」在某個恆星繫上發現了有海洋，溫度和大小與地球差不多的行星「，大多數人會想：你看，地球也不是那麼難找嘛。
這就和你第一次摸鋼琴，從頭到尾把88個鍵音都聽完了，於是就說：」OK，我會創作鋼琴曲了，趕明兒我就能創作出媲美巴赫的神曲。「
實際上你也知道，記住那88個音色根本不是重點，重點是這些音組成的曲子。
如果一隻猴子運氣好，可能一年內就能夠彈出一段5、6秒長的好玩的片段，但要它能彈出一段幾分鐘的巴赫的曲子，那恐怕就是要幾百億年。
你能找到現在看起來宜居的行星，要它能在幾十億年裡對生命演化持續提供壓力，那就幾乎不可能。
這涉及到一個演化壓力的機制問題，下面我會解釋這個機制的複雜性，總之環境不是越宜居越好，也不是不宜居就好，不能變化太大，也不能沒有變化，有時候需要穩定期，有時候就需要紊亂期。
你可能在其它地方找到類似海洋、陸地比例的星球，但那個星球很可能就沒有板塊運動，生命出現后就很快就變成金星那樣的環境。
你也可能找到有板塊運動的星球，但很不幸衛星太小，四季變化和潮汐太微弱。
或者在四季、潮汐與地球相似的時期，這個星球的板塊運動太過劇烈，超級火山爆發太過頻繁。
如果找到四季周期、板塊運動周期與地球一模一樣的行星（這已經幾乎不可能了），但這個銀河系處於壽命早期，附近恆星密度稍高了一點，引力擾動讓這個地球與其它星球相撞。
你看，這種周期配合有多難。
03
舉幾個例子來說明地球環境的特殊性。
一、銀河系是很特殊的
前面提到過銀河系的壽命是130億年，也就是在宇宙起源5億年後就形成了。
它的壽命比較長，這就能夠讓內部的早期恆星有足夠時間走完壽命歷程，產生足夠多的金屬元素。
我們地球上的重元素是來自於早期的恆星殘骸，如果銀河系沒有足夠的壽命，那麼就不能產生足夠的地熱，地球的鐵核沒那麼大的話，也就不能形成地球磁場了。
銀河系比80%的已知星系都大，它是常見的盤狀漩渦狀結構。
在這種結構中，絕大部分物質都分佈在盤中的高密度區，恆星爆髮帶來高能輻射，恆星系之間的引力影響也是非常恐怖的。
我們太陽系的幾大行星的軌道都是非常接近圓形的，這證明我們沒有受到過太劇烈的其它恆星引力干擾——這幾十億年要有哪顆恆星稍微接近一下，比如從半光年的位置掠過，把太陽系外側行星的軌道變成橢圓，那太陽系就要天翻地覆了。
要知道最近的比鄰星離我們只有4光年，這種引力擾動是很有可能發生的。
太陽系大約每隔2億年會穿越一次旋臂。
旋臂是密度波，屆時太陽周邊的物質密度會增大，有可能會導致周圍發生恆星合併的大爆發事件。
穿過旋臂，奧爾特星雲里的冰球非常有可能被周邊恆星的引力擾動，變成長周期彗星襲向太陽系內側。
星際氣體也會導致太陽光照下降進入冰川期。
上一次穿過旋臂，就是結束古生代的大滅絕事件，95%的海洋物種消失。
大滅絕之後就是新的物種大爆發，恐龍就是之後興盛的。
在此我們不妨看下地球生物的演化史，周期恆定的穩定期一旦形成，生物的物種演化就會變慢，形成演化的平台期。
所以環境絕對不是越恆定越好，而是在生態系統固化后，來一次不導致全體滅絕的大滅絕事件，對生物演化會更有好處。
你看太陽系的區位就是如此微妙，如果旋臂的影響再大一點，影響到了行星軌道，那地球就完蛋了。
多體系統會把擾動放大，行星相撞的話地球生命是百分百活不成。
如果旋臂的影響小一點，沒有彗星和冰川期造成大滅絕，那持續了3.5億年的古生代會繼續持續下去，也就不會有恐龍和哺乳動物的出現了。
04
二、太陽系在銀河系中是很特殊的
前面說過太陽系的金屬含量比周邊恆星顯著的高。
如果太陽系的金屬佔比少，那麼具有地球重力的所謂的類地行星將會以碳之類的輕質元素為主，碳會優先與氧結合，形成不了硅酸鹽。
而在實際觀測到的石質行星中，碳的佔比是要超過硅的，甚至純碳的行星也不再少數。
這證明形成太陽系的上一代恆星團的殘骸是非常特殊的。
在銀河系遠離物質密集區，本不應當存在這麼大、這麼多的恆星。
太陽還有一個特殊之處在於它太大了。
目前我們發現的恆星95%都比太陽小。在太陽附近的恆星中75%都是紅矮星。
紅矮星非常穩定，但宜居帶離紅矮星太近註定了溫度適宜的有海洋的行星會被潮汐鎖定。
《紅矮星的方碑》這篇小說里有描述過宜居帶行星上面的景象會是什麼樣子，其實它們是可以很宜居的，但它註定不能讓生命演化。因為容量太小，環境過於穩定沒有選擇壓力，作為未來人類的殖民地還不錯。
太陽另外一個特殊之處就更要命了，它是少見的單星系統。
恆星是從一團很大的塵埃氣體聚攏形成的。
這有一個問題，就像花樣滑冰選手旋轉時收攏四肢會越轉越快，氣體聚攏形成的恆星自轉速度會變得很大，以至於大概率會被甩開形成多星系統。
事實也是如此，98%的恆星在形成時都是多星系統，剩下的一小部分單恆星系統通常都很小。
目前銀河系可見的單星系統絕大多數是多星系統甩出去的恆星。
只有太陽是罕見的又大、又自始至終都是單恆星。
多星系統不穩定，其中的主序星沒法在宜居帶形成軌道穩定的類地行星，這算是目前證據非常強的大過濾器了。
05
三、太陽系內部的行星分佈是很特殊的。
得益於單星系統，太陽系幾大行星的軌道都很圓。
但這也是很偶然現象，目前對太陽系行星系統的模擬，有極大概率行星在形成以後出現混亂的景象，由於軌道共振等現象，行星忽然會出現軌道遷移的情況，這個過程充斥著極其暴力的大撞擊和行星軌道的橢圓化。
我們觀測到的大多數情況是，類似太陽的恆星附近大多會有大型氣態行星形成，這些行星會阻礙宜居帶上的類地行星形成。
金屬度在遠高於太陽的恆星，它如果在宜居帶上或者以內存在的行星，都會是熱木星，所以金屬度過高過低都不行。
前面說過太陽系的金屬度決定了它誕生於超大恆星的殘骸之上（二型超新星）。
這個過程要求太陽系誕生於一個幾千顆恆星組成的星團里，但又要在形成行星時從這個星團脫離出去。
如果在脫離星團前，原始的太陽附近如果有個太陽1.5倍大的恆星，那麼它會把形成太陽系行星的氣體塵埃給吹走。
06
在繼續說下去之前，我們先看一下最近二十年對於系外類地行星的發現。
目前已經發現了超過7000顆左右系外行星，其中最接近地球的一顆是開普勒452b，它與恆星的距離與地球相當，位於宜居帶上。
已經在圓軌道上穩定的運行了60億年以上。
但是，這顆行星距離地球1400光年，質量有地球的5倍大，表面重力接近地球2倍。
這也意味著它實際上更應該算是一顆迷你海王星，它上面應該是被過於濃密的大氣層籠罩，溫室效應類似於金星，並不具備高級生命的進化環境。
這已經是7000顆行星里最接近地球的行星了。
接下來如果我們擴大搜索範圍，很有可能會發現更多的行星，因為越接近銀河系內側恆星密度會越高，但發現類地行星的概率會急劇下降，因為1400光年已經接近銀河系宜居帶的寬度，超過這個範圍，發現恆星的數量是呈約2.5次冪增加，而金屬度與太陽系接近的恆星數量與搜索半徑的增加是同比例的。
也就是說未來類地行星的發現概率將會急劇下降，1/7000分之一只是個起點。
在搜索完4-5萬光年的類地行星之後，我們才能夠接近這個概率下降的終點。
07
那麼宇宙中最常見的星系是什麼樣的呢？
離我們最近的南門二，就是大名鼎鼎的比鄰星所在的星系就是非常典型的星系了。
比鄰星距離我們4.5光年，它位於三顆恆星組成的多星系統之中。
這三體系統中的兩顆恆星與太陽質量差不多一樣大，互相之間的旋轉半徑在11AU—17AU之間，這兩顆恆星間不可能存在穩定的行星。
比鄰星距離兩顆恆星有0.25光年，是顆紅矮星，質量只有太陽的1/8，這顆紅矮星外有三顆已經發現的行星。
比鄰星b是一顆與地球質量接近的行星，位於比鄰星的宜居帶上，距離紅矮星非常近（0.05AU），幾乎肯定已經被潮汐鎖定。
比鄰星雖然壽命長，但它的耀斑爆發周期比太陽短的多，太陽20年一遇的耀斑它每個月都能來一次。
而比鄰星b離它只有20分之一的日地距離，所以紅矮星上能照到陽光的一面每隔一個月都能享受到8000倍太陽超級耀斑強度的輻射。
比鄰星b上晨昏線附近是有可能存在溫度適宜的環狀宜居區，甚至還有海洋，可以供我們人類以後上去定居，但我們必須要搭建能抵擋超級耀斑的構築物。
但這個環狀宜居區的規模實在太小了，承載不了複雜的生態系統。
比鄰星上還有一顆質量是地球7倍以上的大行星，更像是一顆海王星的冰冷星球，有著巨大的環狀結構。
最近發現了比鄰星的第三顆行星，離太陽比比鄰星b還近一半，質量只有地球的四分之一。
從南門二里，我們可以直觀的看到銀河系宜居帶里的大部分普遍案例:銀河系裡70%的恆星是類似比鄰星這樣的小質量紅矮星。
類似太陽的恆星中，90%以上的概率位於類似南門二的多星系統，由於引力擾動過強難以形成穩定的行星。
說是90%以上，那是因為我們說不清楚那剩下的一成大質量單恆星里有多少是多體運動中被甩出去的，實際上大恆星一開始位於多星系統的概率有可能接近100%。
如果我們脫離銀河系的宜居帶，那麼恆星的金屬度將大大變化。
往銀河系中心走，我們會發現絕大部分恆星系都位於高密度區域，（密度隨半徑平方反比增加），那裡的恆星系之間的引力擾動會讓奧爾特星雲這樣的外層結構不可能存在，密度更高的話，連形成類地行星的塵埃盤都不可能存在。
而超新星爆發產生的輻射事件也會指數級增加。
08
說完了太陽系之外的情況，讓我們看看地球。
地球是非常特殊的星球。
在給定的質量、化學組成的行星上看，地球實在太特別了。
它有月球這個不尋常大的衛星。
它的水體面積剛剛好。
它有板塊運動。
有兩個問題可能很少有人意識到:我們的海水這麼少，實在是太特殊了。
我們不大不小的海洋規模能大體穩定的維持三十幾億年，實在是太特殊了。
如果一個行星存在海洋，那它的海水應該大概率覆蓋表面。
水在宇宙中其實挺常見的，畢竟氫、氧元素是非常豐富的，這兩者之間又容易結合。
地球上的水體以海洋為主，它只佔了地球總質量的萬分之二。
那麼很容易想象到，一個行星表面，要麼完全沒有海洋，如果有海洋，那大概率應該是完全覆蓋陸地，且厚度非常厚。
我們觀察太陽系之內，這個結論也是如此。
木衛二比月球還小，但海洋深度就超過了100公里，海水量是地球的2-3倍。
木衛三比火星小，它的海洋可能達到1000公里深。
冥王星的海洋也有上百公里深。
而地球那麼大，海洋最深處只有10公里深。
在我們發現可能有海洋的系外類地行星中，海水質量佔比也是大概率遠超地球的。
這裡有一個問題:為什麼我認為完全覆蓋星球表面的海洋，對高等生命的形成是不利因素？
如果把高等生命等價為高等動物的話，有一個非常重要的概念——趨同進化。
在海洋中高速遊動的動物，儘管是差異非常大的物種，都分別進化出了類似於魚類一樣的外形。
一是常見的魚類，二是從陸地返回海洋的魚龍，三是再次從陸地返回海洋的海洋哺乳動物。
從這個現象中我們會發現，有時候對於特定環境的進化結果不是發散的，而是只能有唯一解。
包括我們人類設計的高速運行的潛艇，也就只能長成魚的形狀。
魚的形狀只是海洋對於高等生物形成的制約之一。
09
過深的海洋對生物的不利因素還遠不止於此。
海洋生物絕大部分分佈於淺海，深海生物密度非常低，而且很多深海生物是依靠洋流帶來的淺海生物和營養物質來生存。
這是因為海水的透光效果很差，在20米以下就幾乎衰減完了。
在300米以上深度，海水的分層效應就逐漸明顯，上下層之間的壓力、鹽度、水溫很不一樣，上下對流作用不強，淺層海水會缺乏大量微量元素。
火山能給生物帶來源源不斷的營養物質和熱量，但是海底火山口只能輻射附近很有限距離的生物群落。
陸地的水流能夠向入海口帶去充足的營養物質和淡水。
這就導致海洋里的絕大部分生物量都分佈在陸地沿線的淺海之中。
地球海洋的大部分1000米以上的深海，沒有出產多少生物。
那麼就有個問題了:為啥不在比淺海面積大的多的陸地上進化出高等生物呢？
這是因為所謂的高等生物是指多細胞動物。
地球生物誕生近40億，其中有30億年都是非常簡單的單細胞形態，直到6-8億年前才出現了多細胞生物的大爆發。
而單細胞生物是沒法在陸地大量繁殖的，所以地球生物進化的主戰場就在海岸線附近的淺海。
如上圖可見生物量最大的地方在於有群島點綴、海岸線破碎漫長的淺海地區。深海地區的生物多是隨著洋流飄過去的。
地球的質量如果多出來萬分之一的水，那它的海岸線就大大縮小。
如果多出來萬分之二的質量是水，那地球的海岸線和淺海地區將會消失，海洋生物量就要下降一個以上的數量級。
如果多出來萬分之三，地球全都是1公里以上的深海，海洋生物量就要下降三個以上數量級，比純粹的沙漠還要難以進化出多細胞動物。所以深海覆蓋著的星球不大可能進化出有光合作用的細菌。
沒有光合作用的參与，那海洋生物總量又得下降不少。
地球海水總量在三十幾億年來大體持平，對比曾經出現過海洋的火星，我們算是幸運的。
10
火星曾經在三十多億年起短暫的存在過海洋，但它地磁太弱加上重力太小，太陽風很快把氫吹走了大部分，海洋縮水后溫室效應消失，剩下的水也就凍結在地表之下了。
金星與地球大小一樣，距離也很接近，但上面的水從來沒有形成過海洋，因為距離太陽近了28%，水蒸氣形成了超級濃厚的大氣層，比現在還厚幾十倍。
這些水汽對金星造成了災難性的後果。
濃密的大氣層形成了強烈的潮汐鎖定作用，有說法是金星也可能遭受過大撞擊減小過自轉，但潮汐作用起到的作用更大。
而金星沒有地磁，濃厚大氣層頂端的氫就逃逸掉了。
所以就算有和地球一樣的物質構成，但海洋還是很容易受到各種影響而消失的。
生物圈生活在地球表面，決定它演化的物質總量包括大氣層和海洋只佔地球的萬分之二，所以一點點的不同都會引起巨大的蝴蝶效應。
那麼，如果有面積合適的海洋和陸地，單細胞動物在海洋中順利的發展出多樣化的高等生物，這些生物是不是就一定能進化出智慧了呢？
11
地球生物從多細胞生物湧現開始，只用了7億年就進化出了人類這種智慧生物，初看起來似乎地球生命已經通過了最主要的過濾器，進入了進化的快車道。
智慧生命進化的主戰場在陸地，由於月球的存在，讓陸地生物的進化開了掛。
原始地球在形成5億年後就在大撞擊中形成了月球，這讓地球有足夠的時間進化出高等生物。
這種撞擊會迸發出遮蔽恆星的塵埃，斯皮策太空望遠鏡觀察了400顆和當時太陽年齡差不多的恆星，只有一顆出現了類似的塵埃。
而考慮到這種撞擊不一定能形成大衛星，那這種系外孿生月球的出現概率就更為渺茫了。
由於地球的溫度適宜，大氣層沒有像金星那樣濃厚得讓地球自轉方向被鎖定，那麼它必須要一個大衛星來作為穩定器。
一個在太空中旋轉的類地天體，由於密度註定是略微分佈不均的，那麼它的自轉軸必定會不定期出現巨大而快速的翻轉。
這種太空中物體自轉軸翻轉的現象是1985年蘇聯宇航員才在空間站中發現的。
以往大家都默認在沒有外力作用下的太空旋轉物體的自轉軸是不變的。
但蘇聯宇航員發現，一顆螺絲在旋轉中會時不時翻轉，這種傾斜軸的翻轉非常劇烈，幾乎是一瞬間發生的。
火星的自轉軸曾經朝太陽翻轉了90度，在整個星球的絕大部分地區形成了超級冬天，原先的赤道地區被冰川覆蓋。
而且由於地球這樣的固液混合星球密度分佈是總在變化的，那麼這種自轉軸翻轉會不定期發生。
如果地球的自轉軸對準太陽，很短時間內極地的海水會沸騰，朝陽面整個被溫室氣體覆蓋。
而背陽面會完全結冰，背面最冷的地方几乎肯定在150度以下。
這個地軸翻轉變化可以在短短几十年內就完成，間隔短則幾萬年，久則上億年，陸地上的高等生物幾乎肯定會被滅絕。
我們的月球是在逐漸遠離地球的，再過20億年就會對地球失去穩定作用，所以其它類地星球要誕生智慧生命，它的大衛星也得能在40億年內對它起到穩定器的作用。
12
月球除了充當穩定器，對地球板塊運動的形成是至關重要的。
澳大利亞的土地非常貧瘠，通常會認為是因為那裡雨水稀少，實際上在澳大利亞濕潤的南部地區，土地一樣很貧瘠。
那裡的灌木和草原很有欺騙性，其實那裡的植物一旦被砍掉，其生長周期會是中國東南部的四五倍。
這是因為澳大利亞大部分地區缺少板塊運動，是地球上最古老的大陸，土壤的肥料和養分經過幾十億年的雨水沖刷早就流失掉了。
澳大利亞也成為物種持續退化的地區，生態環境非常脆弱，當地的農業是靠外來的化肥在支撐著的。
如果沒有板塊運動，陸地能承載的生物量會很小。
除此之外，地球那麼大的類地星球沒有板塊運動的話，會有非常劇烈的火山爆發。
金星作為地球的姊妹星，它大氣中的二氧化碳幾乎等於于地球地下的碳全部釋放出來的總量。
水星到火星的太陽系內側行星記錄過多次大轟炸，金星表面卻沒有保留30億年前的大型撞擊坑，它的表面平坦，只留有7億年以內的撞擊坑。
這就說明金星在7億年前有過一次火山大爆發，湧出的岩漿覆蓋了整個星球表面。
這是因為金星的地殼比地球厚三倍，而且很均勻，在這層厚厚的地殼下面，放射性元素含量與地球卻是大體相同的，產生的熱量日積月累，沒有像地球那樣在板塊碰撞的邊緣位置不停釋放能量，於是每隔一段時間就會產生一次岩漿大爆發，淹沒整個星球表面。
最新的研究表面金星是有板塊的，但它的板塊裂縫和地球相差太遠，大體上還是像上面的描述那樣，火山噴發太過猛烈了，以至於高等生物不可能存活。
月球形成初期，地球的地殼被撞擊的高溫融化變薄。
當時月球距離地球很近，只有現在距離的十分之一（想想相當於現在100倍大的月亮）。
地球一天只有五小時，巨大的潮汐力不止讓海水形成巨浪，當時陸地也像海洋一樣，形成了高達上千米的潮汐。
這種潮汐作用讓地球的地殼沒有繼續變厚。
板塊運動的形成非常複雜，除了月球以外還有其它必要條件。
有說法是大轟炸時期的隕石衝擊讓地球板塊被進一步的衝擊破碎，啟動了板塊運動。
還有海洋的貢獻也必不可少，一是海水給俯衝的板塊提供了潤滑作用，二是海水的重量讓地殼在海底進一步變薄。
月球對板塊運動的作用是不可替代的。
如果沒有月球，我們的陸地生物就缺乏營養來源和多變的氣候及地貌，從而沒法進化出智慧生物了。
地球上的潮汐作用主要由月球貢獻。
在幾億年前海生生物上岸時期，潮汐是比現在大的。
地球生物多樣化程度最高的地方，就是海水與淡水交匯的地方，潮汐大小會影響這些交匯區的規模。
沒有板塊運動，就沒有化石能源，因為煤和石油是要在地底形成，然後再抬升起來的，沒有化石能源，恐怕工業革命會難上很多倍。
13
我們已經解答了地球的宜居環境對於生命的出現和維持問題，接下來就到最難的問題：什麼樣的環境才是適宜進化的環境。
這個環境不能有顛覆性的變化，我們在上面已經提到過很多，比如地軸在短時間內翻轉、熔漿海洋淹沒地表、水分全部流失等極端變化是不能有的。
這個環境必須能持續提供適當的篩選壓力，也就是它必須持續、速度適中的不極端變化。
前面我們提到過分子鍾的概念，給定生物量和資源，在一定時間內的變異資源是有限的，生物需要時間來適應環境變化。
板塊運動的速度就比較適合。
地球經歷過兩次雪球時代，整個表面都被冰雪覆蓋，最近一次是6.5億年前，以之為起點，高級生物用這幾億年在陸地上進化出人類。
這個過程看似漫長，但是經過幾次大撞擊導致的大滅絕時代，考慮到大滅絕時代的持續時間以及對陸地生物的影響格外嚴重，這6.5億年的進化速度還是很快的，幾乎用盡了生物變異資源的極限。
讓我們跳去6.5億年的絕大部分時間，以人類誕生的這650萬年和板塊運動的演化關係，來說明環境選擇壓力是如何耗盡了人類變異資源的。（剛好650萬年是6.5億年的1%）
650萬年的時間里，其實大陸板塊運動的變化不大，很容易就可以概括出來。
對於南半球來說，南極已經和現在一樣被冰雪覆蓋，澳大利亞和現在一樣乾燥貧瘠，南美洲緩緩接近北美洲。
總之，可以把南半球發生的變化忽略不計。
北半球的大陸朝北移動，漸漸的把北冰洋封閉成了一片相對孤立的海洋。
這在地球歷史上是第一次，北極出現冰川，對地球氣候的變化產生著全局性影響。
目前認為地球的氣候受三個米蘭科維奇周期影響（10萬年，4萬年，2萬年）這其中的關鍵就在於，高緯度地區（北極）的海洋及冰蓋，會放大地軸傾角和日照的變化。
在亞非歐三個大陸的擠壓下形成了地中海，地中海不斷乾涸和重新填充，在600萬年前最後一次乾涸，又在550萬年前重新注入海水，並從此不再乾涸。
地中海極大的影響著周邊環境，冰川不時的向南侵蝕和向北退卻。
給地球板塊運動帶來主要動力的是兩個超級地幔柱，一個位於南太平洋，一個位於非洲。
位於非洲的地幔柱製造了東非大裂谷，在近一千萬年來有著地球上最豐富的環境多樣性。
那裡有沙漠、草原和雨林，在赤道地區有著六千米高的雪山。
此時歐亞大陸已經基本成型，在現在緯度38度的地方形成一條長軸，不同的物種可以在這個寬廣的大陸上遷徙。
由於海平面不時下降，歐亞大陸上的物種不時的可以進入北美洲。
我們可以把這650萬年間，地球生物的演化簡單的描述為:一、東非大裂谷地區在小範圍內提供最大的環境多樣性，形成各種物種充分競爭的小型實驗室。
你可以把這裏看成是物種設計的草圖原型階段，進化設計師在草圖上快速的打著各種草稿，並快速的對比著這些簡單的原型，篩選出有發展潛力的概念模型。
二、沿橫向長軸展開的歐亞大陸提供物種的擴張空間，確保每種氣候下的物種都有相當的種群規模。
你可以把歐亞大陸看成是大規模量產的市場檢驗階段，工廠建立了大規模的生產線，在規模生產中微調著產品，讓產品變得非常成熟。
三、北極製造冰川期等氣候變化【相關閱讀:魔鬼在統治著我們的世界(24)：環保主義(下)】，給歐亞大陸的物種進化提供篩選壓力。
而東非大裂谷的環境相對獨立，這個原型工廠一直在出產著各種概念原型。
這也是為什麼幾百萬年來人類一次次的從東非出走、在歐亞大陸上擴散的原因。
以上三點都是直接受板塊運動影響的，哪怕這650萬年大陸板塊只移動了一點點距離，但這種微妙的變化就給氣候帶來了巨大的影響，畢竟大氣層和海洋的質量只佔地球質量的萬分之二，生態系統只是地球表面一層薄薄的膜，極其脆弱敏感，很容易被影響。
南方古猿於600萬年前在南非出現，當時非洲一部分森林消退，靈長目祖先從樹上下來進入草原。
那麼為什麼是樹棲的靈長目率先進化出了能雙手使用工具並直立行走的智慧生物呢？
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這是因為在樹林間的快速攀緣需要很高的大腦運算能力。
樹枝之間有複雜的遮擋關係和空間層次，樹間的快速攀爬不能只靠反應，而要能預判空間關係，要能在大腦中快速建立三維模型，想象快速運動的下一瞬間哪裡是可以攀緣的地方。
而四肢協調也需要大腦活動有很高的運算頻率和響應速度，至今也只有靈長類動物能做到這一點。
樹上的高糖果實和嫩芽能提供足夠的能量，支撐高能耗的大腦活動。果實的顏色促進了靈長目三色視覺的形成。
樹棲生活能支撐大規模的社會性靈長目族群，因為溝通帶來的競爭優勢很大。
靈長目這種高級生物形成的前提是地球上必須進化出茂密的樹林。
樹林對日光的利用效率最高，樹冠是能量和營養儲存最集中的區域。
當南方古猿下到地面生活后，它們原先應付攀緣運動的大腦算力就相對過剩了，畢竟草原只是個二維平面，運動較為簡單。
在東非大裂谷地區，森林、草原、河流遍布。
人類的祖先並不只是簡單的從樹上走到草原上，而是適應了東非所有多樣化的地形，同時具有優秀的攀爬、奔跑、游泳能力。非洲的森林從來沒有完全消失，而是在不同地區之間此消彼長。
最有適應力的古猿能夠獲得最大的地盤，也能在災難降臨時有最大生存概率。
我們有幸幾乎以最大速度穿過了層層大過濾器，搶先成為了已知宇宙中的唯一智慧生命。
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