地球的失忆与幸存者偏差

本文来自微信公众号： 石头科普工作室 ，作者：Ethan

我们常以为人类已经了解整个地球的故事，但眼前这本“地球史”，或许只是幸存者留下的残卷，是被偶然保留下来的删减“选集”。

那些没有留下来的有时候也可能是这部史诗真正的主角。

可我们总是只记得“留存下来的东西”。

在二战时期，盟军统计了返航轰炸机上的弹孔分布，想以此决定给战机的那个部分加厚装甲。统计结果显示：机翼和尾部弹孔最多。于是很多人以为：那就该加固这些地方。但数学家亚伯拉罕·沃尔德却说：不对，真正需要加固的，是那些弹孔少的地方，比如引擎。因为能飞回来的飞机，才进入了统计。那些中弹后坠毁的飞机，我们根本没看到。

这就是幸存者偏差的本质：是我们只看见留下来的，没看到消失的，于是得出了错误的结论。

地球告诉我们的，

其实只是它“记得”的部分

你可能没想到，这种偏差不仅出现在统计数据里，它也贯穿了整个地球科学。

打开地球科学的“教科书”，你会看到一幅波澜壮阔的生命演化图景：寒武纪的爆发，恐龙的统治，哺乳动物的崛起，人类的登场。一切看起来连贯而宏伟，仿佛我们真的了解了地球过去的全部。

但你有没有想过：这些出现在历史里的生物，是不是只是那些恰好有机会留下痕迹的“幸存者”？

我们常说“恐龙统治地球上亿年”。但你有没有想过：也许它们的“统治地位”，只是因为它们骨头够硬，运气够好，被留下来了。

因为我们主要通过保存下来的化石，才对这些古生物有了一些了解。

可要成为一具化石，其实比中彩票还难。你得“死得恰到好处”：你的尸体要迅速被沙土、淤泥或沉积物掩埋，避免腐烂、风化或被捕食者啃得一干二净，一般也仅有在海底、湖底、河口，才可能有机会；其次，你自己还得有“硬件配置”（比如坚硬的骨头、牙齿或者壳等），然后由矿物逐渐替换生物体的有机物质。最后，即使就算成了化石，你还得祈祷你的化石不再经历强烈地质变动，否则风化、搬运、挤压，一样可能把你抹除得干干净净。想想看，这得多难？于是我们今天看到的，多是那些“足够坚硬”“死得够巧”“埋得够深”的生命。比如恐龙。

化石的形成过程

那些主导远古地球的生物可能从未留下一块化石。柔软像水母的漂浮生物、细小如细菌，他们都悄然繁盛，又无声离去，像一群从未留下尸骨的“幽灵”。

而我们却对此几乎一无所知！

地球的沉默时刻：

失落的沉积层

“幸存者偏差”并不只影响我们对恐龙的理解，它同样深刻地影响过人类如何估算地球的年龄。

在放射性测年法尚未诞生的19世纪，早期地质学家们曾想尽一切办法想知道：地球到底有多“老”？他们提出了一个听起来颇为合理的假设：既然沉积岩一层层堆叠，就像写满岁月的书页，那只要测量出所有沉积岩的总厚度，再除以每年的沉积速率，不就能算出地球的“年龄”了吗？

其中最早尝试之一来自英国地质学家约翰·菲利普斯。他收集了世界各地沉积岩层的厚度数据，估算总共约有72,000英尺（约22公里）厚。接着，他根据自然界中沉积速度的观察，认为大约每1,330年堆积1英尺的沉积物。于是他推算出：地球的“沉积历史”大约有9600万年。

几十年后，美国古生物学家兼地质学家查尔斯·D·沃尔科特又对北美大陆出露良好、研究充分的岩层序列进行更细致的研究。他不仅划分了不同地质时代（古生代、中生代、新生代）的岩层厚度，还针对石灰岩、页岩、砂岩等不同岩性采用了不同沉积速率。基于其细致的分析，沃尔科特估算出古生代的持续时间约为1750万年。然后他将这一数据外推至整个地质柱，提出古生代、中生代和新生代的持续时间比例为12:5:2。他最终对地球年龄（主要是“后太古代”持续时间）的估算范围在4500万至7000万年之间。

这些数字，在当时是非常前沿的成果，甚至颠覆了传统的圣经时间观。但它们注定不会得到真正的地球年龄。因为它们都忽视了一个巨大漏洞不整合面的存在。地球这本“书”，并不是完整的。很多时候，它的“页码”是不连贯的，有的章节甚至整整缺失了几十页，而你却可能完全察觉不到。

不整合面，简单来说，就是地球沉积记录中的“断层”一个时间跨度巨大的“空白段落”。在这一段时间里，要么没有发生沉积，要么原本沉积下来的岩层被侵蚀、抹去，彻底消失了。更关键的是，这些“空白”未必会在岩石中留下明显标记。你看到的岩层之间，可能接得天衣无缝，像一篇逻辑严密的论文。但实际上，它们中间可能隔着上千万年的时光。我们看不到这一段是因为它从未被记录，或者早已被撕掉。有时候，这些“沉默的空白”持续的时间，甚至比完整留下的沉积层还要长得多。

这种“地质记忆的缺失”在全球范围内并不罕见，最极端、最著名的例子是“大不整合”（The Great Unconformity）。1869年，美国传奇地质学家约翰·韦斯利·鲍威尔带队穿越科罗拉多大峡谷，在那里他发现了一段震撼人心的地层缺失：在有5.25亿年历史的寒武纪塔皮斯砂岩地层下紧接着就是古元古代约17亿年的毗湿奴片岩。而这之间整整缺失了十多亿年的地质记录。

关于“大不整合”的成因，科学界至今仍有争议。部分研究认为它可能源于新元古代雪球地球期间全球范围内的冰川侵蚀作用，造成了深达数公里的地壳剥蚀；而另一些学者则提出，不同地区的不整合并非同步，而是由各自独立的构造过程驱动。

地球科学：

一门与遗忘对抗的艺术

那些没有被记录下来的时间不止于此，可能是：某次气候突变的关键时期；一场全球性大灾难发生的瞬间；某种生物族群悄然灭绝或崛起的转折点。

但现在，它们都消失在地球的“遗忘”中。

在很多自然科学中，我们可以设计实验反复验证。但在地球科学里：我们研究的是不可重复的历史；是被动等待“留下”的数据；很多证据被破坏后就永远无法重建。我们无法让地球把失去的记忆找回来。

所以，我们今天所理解的地球历史，不只是“谁留下来了”，还考虑到：地球有没有把那段记忆写下来。

我们不知道多少物种从未留下任何痕迹，也不知道还有多少灾难几乎没有留下可辨识的证据。有时候我们甚至连“哪些部分缺失了”都无从判断。但科学并不因此终止。

科学家们依然努力在支离破碎的岩石线索、模糊不清的地层边界、稀少难得的化石碎片，构建出一幅“可能的地球”。而幸存者偏差，是这个过程中几乎不可避免的陷阱。我们永远无法“完全克服”幸存者偏差。地层会风化，化石会碎裂，数据会缺失。科学的力量，不在于它能回答所有问题，而在于它始终承认：我们知道的，是有限的。而真正成熟的科学精神，不是“坚信我知道”，而是“清醒地知道我不知道”。不在于填满所有空白，而在于我们始终记得：空白，本身也是线索。

结语

在不完整中寻找真实地球写下的，不是全本的历史，而是断章残页。我们拼命去读那些留下来的文字，但也要学会倾听那些缺失的沉默。科学不会给我们完美的答案，但它提醒我们：不完美，也是一种真相。

当然，幸存者偏差并不意味着我们无法了解过去，而是提醒我们要更谦逊、更谨慎地解读证据。即使只靠残片，人类依然拼出了一幅惊人的远古图景。

参考文献

Keller,C.,Husson,J.,Mitchell,R.,Bottke,W.,Gernon,T.,Boehnke,P.,Bell,E.,Swanson‐Hysell,N.,&Peters,S.(2018).Neoproterozoic glacial origin of the Great Unconformity.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,116,1136-1145.https://doi.org/10.1073/pnas.1804350116.

Flowers,R.,Macdonald,F.,Siddoway,C.,&Havranek,R.(2020).Diachronous development of Great Unconformities before Neoproterozoic Snowball Earth.Proceedings of the National Academy of Sciences,117,10172-10180.https://doi.org/10.1073/pnas.1913131117.