Terra Pré-histórica: Como era o planeta há 50 milhões de anos | Documentário completo

以鲜明画面勾勒始新世：两极无冰，格陵兰长棕榈，北极有鳄鱼，南极被热带森林覆盖，德国一带出现猫大小的马。随后指出当时没有今日的冰盖、季节与生物群系，地球几乎难以辨认。

始新世之名由英国地质学家查尔斯·莱伊尔于1833年据希腊语Eos（黎明）创制，意指现代生命的黎明。当时全球均温比今天高10至14度，热带海表可达35度，北极表层水温超过23度，2004年ACEX钻探取芯证实；北极还曾覆盖大陆规模的Azolla浮萍，称evento Azolla。

在起点前800万年，地球发生古新世-始新世极热事件：数千年内全球升温5至8度，约3至7万亿吨碳进入大气-海洋系统，远超工业革命以来约7000亿吨的化石燃料排放，但事件持续数千年。

碳来源至今仍有争论，主要有三种假说：北大西洋火成岩省的大规模火山活动；海底甲烷水合物（clatratos）失稳释放强效温室气体；以及夏威夷大学与哥伦比亚大学研究者提出的海退后泥炭层大规模自燃。也可能三者同时发生。

极热事件的后果写在岩石里：海洋酸化，表层海水pH下降约0.3单位，碳酸钙壳开始溶解，原本白色的深海沉积被红色黏土层取代。扎科斯与托马斯发现同一化学信号同时出现在各大洋，证明这是真正的全球性事件。

深海有孔虫遭重创，超过一半物种灭绝，是近6500万年来深海环境最严重的一次灭绝；在南大洋部分地点，不到1万年内底栖有孔虫消失达70%，地质尺度上只是一瞬。

极热事件后哺乳动物接管世界：马、羚羊、灵长类、蝙蝠、鲸等现代类群几乎同时出现，称始新世哺乳动物辐射。密歇根大学团队在怀俄明Big Horn盆地记录到数千年内数十个新物种接连出现，Gingerich与Wing在此发掘40余年。

Big Horn地层显示，极热峰值期小型哺乳动物体型变小，称气候侏儒化：一些原始灵长类在数万年内体重减少达40%，高温结束后又恢复增长，是快速形态适应气候变化的清晰记录。

5000万年前印度是漂在亚洲以南约2000公里的巨型岛屿，以每年15至20厘米北移，远快于现代板块的2至5厘米。麻省理工学院用火山岩古地磁数据算出这是地球史上最快的板块速度。途中印度穿过地幔的留尼汪热点，在6600万至6300万年前引发德干暗色岩喷发，玄武岩层厚逾2000米，覆盖面积相当于法国。

当时澳大利亚仍与南极洲相连，构成冈瓦纳最后一块碎片；南美刚与非洲分离，南大西洋狭窄，部分地区两岸相距不到1000公里，鱼类可较容易迁移。北美与欧洲几乎相接，经格陵兰和冰岛的陆桥让动物双向通行，英格兰、德国与怀俄明始新世岩层中的灵长类、原始马和食肉动物化石几乎相同。陆桥因海平面升降而间歇存在数百万年。

北大西洋陆桥经格陵兰和冰岛连接北美与欧洲，动物可双向穿越。英格兰、德国和怀俄明始新世岩层中的灵长类、原始马与食肉动物化石几乎相同，证明物种经此桥往来。陆桥在数百万年间时断时续：海平面上升时被淹没，下降时又开放迁徙。它是新旧大陆在后来近乎完全隔离前的最后连接之一。

始新世南美几乎是一座四面环水的巨型岛屿，与北美尚无连接，巴拿马地峡要到中新世末期才形成。因此巴西境内的动物完全隔离，正是这种隔离孕育了南美独有的哺乳动物谱系，如犰狳、食蚁兽和树懒的祖先。

当时德雷克海峡尚未打开，南极洲与南美之间没有通道，今日维持南极冰封的南极绕极流并不存在，热带热量可较容易到达极区。德国阿尔弗雷德·魏格纳研究所用超级计算机模拟始新世海洋环流，结果与化石证据一致：赤道与极地温差约18度，今天则达45度，气候带概念几乎不存在，几乎处处温暖湿润。

始新世早期湿润森林覆盖今日寒冷干旱之地，北美大部是丛林，欧洲遍布沼泽林与鳄鱼出没的潟湖。今日伦敦一带是炎热沼泽，有龟、蛇和小型灵长类。18世纪起研究的伦敦黏土保存了数千动植物化石，含椰子、红树和牛油果；19世纪初詹姆斯·斯科特·鲍尔班克在谢佩岛海岸编目数百种子果实，今已鉴定350多种植物。

加拿大北极埃尔斯米尔岛距北极点800公里、北纬80度，冬季气温可低于零下40度，但5000万年前那里生长着类似佛罗里达沼泽的森林。1975年卡内基博物馆古生物学家玛丽·道森在此发现首批北极鳄鱼骨骼，此后多学科团队发现貘、原始灵长类和今日仅存于热带的淡水鱼，优势树种为红杉、水杉和柏树的近亲。

北极森林夏季有24小时光照，冬季则有六个月完全黑暗。树木靠落叶应对：它们是落叶植物，秋季落叶进入休眠，熬过无光长冬，光照回归后再发芽。这一周期留下可检测的化学印记，地球化学家从石化树木年轮中识别氧同位素的季节变化，如同读取5000万年前森林的年度气候日记。

2006年Eberle团队在埃尔斯米尔岛发现Puijila darwini，它是海豹祖先近亲，一种半水生哺乳动物，在温带北极淡水湖中捕猎。德国梅塞尔是古火山口湖，1995年列入世界自然遗产，泥质沉积保存了完整蝙蝠骨架等化石。

始新世森林中的哺乳动物大多体型很小，最早的马Eohippus即为一例：它生活在约5500万至4500万年前的北美与欧洲湿润森林，肩高约30厘米，体重仅几公斤，前足四趾、后足三趾，吻部短、牙齿适合咀嚼柔软植物，在灌木间跳跃而非在草原奔驰，却是今天所有马、斑马和驴的直系祖先。

北美西部沉积物中的马类化石是哺乳动物中最完整的化石记录之一，可以逐层追踪四趾的Eohippus如何变成体型更大、蹄更合并、牙齿更复杂的形态，每个阶段都有化石和名称。1870年代耶鲁大学的Othniel Charles Marsh用这条序列首次展示完整的演化过程，达尔文在私人通信中称其化石是当时呈现给世界的最佳演化证据。

早期灵长类也生活在这些森林中，体型小、树栖、眼睛大，更像今天的狐猴而非猴子。研究最多的是Darwinius masillae，绰号Ida，2009年依据德国梅塞尔沉积中约4700万年前的化石描述，保存极为完好，连胃内残留的树叶和果实都能辨认。正是这些森林开启了后来通向猴、猿乃至人类的谱系。

森林中还有更奇特的动物。Uintatherium体型如犀牛，头上有六个骨质突起和突出的巨大犬齿，体重超过两吨，生活在北美西部平原，1872年Joseph Leidy在犹他州Uinta山脉发现其最早骨骼；它没有留下直系后代，是一个谱系的终点。Coryphodon是行动迟缓的厚重食草动物，与河马有远亲关系，栖息于北半球沼泽，脑容量按比例是同类体型哺乳动物中最小的之一。

creodontes是熊一般大小的肉食动物，牙齿锋利、爪子短、头相对身体过大，占据后来狮子和狼的位置，统治始新世食物链数百万年，后被更敏捷的肉食者取代。其中的Hyaenodon名字虽像鬣狗却并非其近亲，是独立捕食者，下颚巨大，能猎杀体型两倍于己的猎物，化石见于北半球各大陆，曾是主要陆地掠食者之一，最终消失且未留下谱系。

Embritópodes等巨兽的整个谱系被从生命之树上抹去。它们没有留下任何遗传痕迹和现存后代，但曾称霸数百万年。

现代鲸类祖先约5200万年前生活在今巴基斯坦，是形似狼的Pakicetus，栖息河岸并捕食水生猎物。它有四肢能陆地奔跑，听觉结构却已具备现代鲸类特征。

Pakicetus发现于Kuldana谷地，那里曾是特提斯洋的古海岸带；这个已消失的海洋分隔亚洲、非洲与印度，温暖、浅而生物多样性极高。正是在其岸边，一支陆生哺乳动物发现水是几乎无限的食物来源。此后数百万年，后代不断改变：鳄鱼大小的Ambulocetus在河岸捕猎，Rodhocetus后肢已适应游泳，Dorudon完全海生但体型尚小；后肢缩小、鼻孔移到头顶、脊柱变得灵活以垂直推进，不到1500万年便完成从陆地奔跑者到流线型海洋游泳者的转变。

约4000万年前出现Basilosaurus，体长可达18米，是当时海洋中最大的动物。它有锋利牙齿和强大下颚，仍保留人手大小的微小后肢。

埃及Wadi Al-Hitan化石丰富，现为世界遗产。研究人员在Basilosaurus腹腔内识别出其他较小原始鲸类残骸，说明它是主动猎杀其他鲸类的顶级掠食者。

始新世海洋温暖，珊瑚礁远超今日热带范围。Kumimanu bicae是身高可达1.70米的原始企鹅；Pezosiren被视为现代海牛半水生祖先，仍能陆地行走却大半生在水中。

约4500万年前，印度板块以地质上惊人的速度撞上欧亚板块，冲击并未停止，印度至今每年仍向亚洲推进5厘米，喜马拉雅山麓的频繁地震正是这一持续压力的地震学见证。

碰撞使地壳褶皱、堆叠、抬升，形成喜马拉雅、青藏高原、兴都库什与帕米尔山脉，山峰最终可达8848米；青藏高原面积大于西欧，平均海拔4500米，相当于阿尔卑斯最高峰的高度，且抬升过程至今未结束。

喜马拉雅5000米高处发现的海相化石是最震撼的证据：尼泊尔山坡岩石中嵌有菊石壳、珊瑚残骸和已灭绝鱼类的骨骼，这些岩石原本在海底，被大陆挤压推上高空；珠峰顶层也含有由海洋生物形成的石灰岩。

这场碰撞最重要的影响是气候：喜马拉雅与青藏高原改变大气环流，造就仍主导南亚的季风，印度洋湿风撞山倾泻暴雨，使乞拉朋齐成为全球最多雨之地。1988年Maureen Raymo提出假说，认为新暴露岩石的化学风化大量消耗大气二氧化碳，气候模型数十年后证实其核心，二氧化碳与温度随之下降。

约3400万年前始新世末期，南极洲与南美洲最终分离，德雷克海峡打开，寒冷洋流环绕南极、将其与全球热量隔绝，南极在数百万年内冻结，开启延续至今的长期冰期。

这一事件被称为始新世-渐新世转折，是过去一亿年最重要的气候临界点之一；海底钻探显示有孔虫同位素组成突变，成为南极大型冰盖诞生的化学印记，地球数十万年来首次拥有永久极冠，且不到40万年内，边缘尚有森林的南极就变成大陆级冰体。

新冰盖锁住大量水，全球海平面下降约70米，存在数千万年的海滩干涸，古天然港变成旱地，整个内海消失；热带森林向赤道退缩，极地失去树木、龟与鳄，高纬生态系统被苔原、草原乃至冰川取代，始新世巨兽如Uintatherium与Coryphodon消失。

古生物学家称这次事件为Grande Coupure，该词由瑞士古生物学家Hans Georg Stehlin于1910年提出，用以描述欧洲晚始新世岩石中观察到的动物群骤变；短时间内超过一半的欧洲哺乳动物被来自亚洲的类群取代，包括兔形类、真正的犀牛和最早的犬类，西班牙埃布罗河流域与法国凯尔西的连续地层清晰记录了旧居民消失与亚洲入侵者到来。

地球降温的同时，前所未有的生物群系出现：草原、寒漠与猛犸草原都是地质上年轻的生态系统，5000万年前并不存在，而是从炎热世界的崩溃中诞生；禾草从渐新世、尤其从中新世起才主导大片陆地，后来大型食草动物乃至最早的人类祖先都在这些生物群系中演化。

海底沉积层中的有孔虫钙质壳保存了水温化学信号：冷水含更多氧18，暖水更少，实验室可测到零点几度。该技术自1950年代Emiliani开创以来不断完善，数千个钻孔的同位素数据构成数千万年全球温度曲线，据此可知地球何时变暖变冷及其速度。

新技术补充传统方法：计算机模型模拟古大气与海洋环流，化石DNA延伸演化谱系，高分辨率显微断层扫描不破坏骨骼牙齿即可看内部，生物标志物识别岩石中保存的有机分子。2020年Westerhold团队在Science发布CENOGRID，汇编数十个国际钻探岩芯，成为最详细的6600万年气候曲线。

巴西团队也参与重建：里约联邦大学国家博物馆（2018年火灾前）与圣保罗大学古生物学家在陶巴特盆地描述南美始新世与渐新世热带生态系统，记录巨型鸟类、原始灵长类和已灭绝植被化石。这一图景由数千研究者两百多年积累而成，被视为人类智力的重大成就。

近20年气候学家把始新世当作理解未来的实验室，因为那是地球近期最后一次CO2浓度与今天相当。古新世-始新世极热事件时CO2约达1000ppm，今天约420ppm，方向相同；真正的问题是速度：当时变化用了几千年，我们只用几代人，快约100倍。

北极棕榈意味着无冰盖海洋、海平面高出数十米、今日数十亿人居住之地变为湿润森林；也意味着格陵兰融化、佛罗里达被淹、永久冻土释放甲烷、季风改变。地球已经历过这一切，所以始新世不只是失落世界，更是一个警告。

这段历史给出两点：生命会延续，极端与热灾之后仍有新物种和新生态系统，星球不会死亡；但更残酷的是，跨越极热事件的物种并非之前的那些，而是崩溃催生的新谱系，猫大小的马、Basilosaurus和北极森林都一去不返。地球重塑了自己，原来的世界却永远消失。