第四紀
第四紀始於兩百六十萬年前的冰河時期。隨著超低溫在高緯度地區蔓延，我們熟知的地貌也慢慢被刻劃出來。人類在這個短暫時期的最後一段時間殖民了世界，隨著足跡所至，消滅了數百物種。我們是唯一的科技動物，也是第一種有意識將生命的未來掌握在自己手中的生物。
第四紀是自地球上出現生命以來最短的地質時期——不過無可否認，它仍是進行式。第四紀被細分為更新世與稱為全新世的過去一萬一千七百年。在最後這段短短的時間片段，複雜的人類社會才出現。
儘管地球的大陸結構在第四紀沒有什麼變化，冰河期的循環週期性地吸收大量淡水，使得全球海平面下降超過一百公尺（三百三十英尺），讓大陸之間的陸裸露出來。目前擁有全球二一％淡水的北美洲五大湖區，先是由移動的冰層刻劃出來，然後隨著冰川融化而加深並填滿。世界上的其他地區變得乾燥，擴大了最早出現於新近紀的乾旱地區，形成撒哈拉沙漠、納米比沙漠與喀拉哈里沙漠。
大多數的第四紀動物都是我們認識的，但也有一些例外，比如大地獺與奇異的長頸鹿親屬。冰河時期的哺乳動物如劍齒虎和真猛獁象，則是在冰川的邊緣地帶繁衍生息。許多動物在一萬一千五百年前就已滅絕了。這些消逝往往與現代人類活動範圍的擴大相吻合，但我們仍然不清楚我們的出現在多大程度上促成了這些動物的消亡。其他在第四紀滅絕的動物，還包括馬達加斯加的象鳥、紐西蘭的恐鳥，以及最近的數百種動物，包括渡渡鳥、袋狼與旅鴿。人類造成的棲息地破壞、環境污染與氣候變化，是目前地球生物多樣性的最大威脅。
冰河時期
雖然冰一直是地球上時多時少的特徵，但第四紀出現了自元古宙末期「雪球地球」以來最廣泛也最穩定的冰層覆蓋。在極盛時期，冰河從兩極一直延伸到緯度四十度的區域，永凍層甚至延伸到緯度更低的地方。冰層的大小和範圍一直在波動，規模最龐大的稱為冰河期，最小的被稱為間冰期。
大約一萬兩千年前，在最後一次冰川極盛期，地球表面有將近三分之一被冰覆蓋，範圍遍及歐洲、俄羅斯、蒙古、中國北部、阿拉斯加與加拿大。在南半球，冰川覆蓋了巴塔哥尼亞與紐西蘭。這些地區現在正經歷著「後冰期回彈」，原本被厚重冰層往下推的板塊再次向上推升，導致土地以平均每年一公分的速度增高，而且速度通常更快。
南、北半球靠近兩極的許多地理景觀，都是在冰河時期形成的。冰河可深達三公里（將近兩英里），儘管看來是靜止的，冰層實際上會移動，就像慢動作的河流。冰河刮擦著下面的土地，移走大量土壤與岩石，刻劃出獨特的U形山谷。
真猛獁象 ─ 冰河時期特化種
真猛獁象是一種在冰河時期生活在北半球草原的大象。牠特別發展出在持續寒冷的環境中生長的適應能力。猛獁象大約在四千年前才滅絕，其化石仍保有遺傳物質，能讓我們瞭解冰河時期生存的遺傳學，也將牠們置於是否讓滅絕動物復活的辯論核心。
真猛獁象（Mammuthus primigenius）是冰河時期識別性最高的一種滅絕動物。這些龐大的植食動物出現在大約四萬年前，直到大約四千年前才滅亡。牠們有又長又彎的象牙與高高的額頭，最北端的物種有又長又濃密的皮毛，顏色從淺褐色到深巧克力色都有。們的肩高超過三公尺（十英尺），體重高達六噸——類似於現代的非洲象。雄性與雌性都具有令人印象深刻的象牙，用於防禦可能攻擊其幼仔的捕食者，同時也用來與其他猛獁象爭奪領土與配偶。這些近代的龐然大物，在貧瘠的土地上長途跋涉，在冰河時期的嚴寒中，養育了一代又一代的象群。
雖然我們傾向於將牠們設想為單一物種，實際上，猛獁象屬之下有很多不同的物種與亞種。遺傳物質研究顯示，與牠們親緣關係最近的現存物種為亞洲象，但牠們最早可能是從一種名為亞平額猛獁（M. subplanifrons）的非洲物種演化而來，最後散布到整個歐亞大陸。由於當時的低海平面暴露了連接西伯利亞與阿拉斯加的陸橋，猛獁象得以遷徙到北美洲。體型最大的猛獁象是生活在北美草原的草原猛獁（Mammuthus trogontherii），其高度可達到相當驚人的四公尺（十三英尺）。體型最小的是侏儒猛獁（M. exilis），生活在加州海岸外的海峽群島，身高跟人類差不多。
真猛獁象滅絕的原因有很多爭議，但氣候變化與人類狩獵是主要因素。牠們偏好的棲息地隨著氣候變暖而縮小，但牠們的衰退也與人類分布範圍的擴大同時發生，而我們從考古學證據中得知，人類確實會獵殺猛獁象。有可能是，猛獁象的繁殖速度緩慢，補充族群數量的速度卻不夠快，以至於無法在人類的猛烈攻擊下倖存。最後一批猛獁象生存在北冰洋的弗蘭格爾島。由於海平面上升，這些猛獁象與西伯利亞本土隔絕，一直存續到三千七百年前。遺傳物質研究顯示，牠們因為近親繁殖而受到有害的基因突變之苦，影響了 牠們的脂肪儲存與整體健康。人類的獵殺最終加速牠們的滅絕。
巨型植食動物
猛獁象在更新世時期寒冷乾燥的苔原上繁衍生息。這些地方有低矮的草、莎草與草本植物，在最南端則有零星的灌木與樹木。猛獁象與披毛犀、野牛與馬，以及狼、劍齒虎、洞鬣狗與熊等共享這片景觀。
猛獁象需要吃下大量的植物：每天可達一百八十五公斤（四〇八磅），相當於十個乾草捆。牠們肌肉發達的身軀可以撕扯禾草，從樹枝上扯下樹葉，改變整個景觀。牠們就像現代大象，在成年後仍會不斷更換臼齒，新的臼齒從頷骨後面長出來，舊的臼齒從前面掉出去，就像在輸送帶上。在現代大象身上，這種情況在一生中會發生六到七次。在所有已知的大象中，猛獁象擁有最複雜的脊狀齒，半球形頭骨中的巨大肌肉能讓牠持續咀嚼。冰凍小猛獁象的胃裡曾發現成象的糞便，小象之所以吃下這些糞便，是因為牠們的牙齒還沒有完全發育，無法為自己磨碎新鮮的植物。
寒冷天氣的狹適應者
對寒冷氣候的適應是哺乳動物的特質。世界很少像今天這樣寒冷，哺乳動物有皮毛，而且是溫血動物，這讓牠們能夠承受極端的溫度。除了猛獁象，也有其他動物在冰河時期蓬勃發展，如大地獺短臉熊與洞熊、巨河狸與乳齒象等——乳齒象是一類與猛獁象親關係不太近的大象。有些冰河時期的動物至今依然存在，例如野牛與麝牛、馴鹿、北極地松鼠、海象與高鼻羚羊。這些動物的分布大多被限制在地球的高緯度地區，即氣候最適合牠們的地方。
為了在冰川邊緣的寒冷中生存，真猛獁象有著厚重的皮毛長達一公尺（三英尺）的粗硬護毛。這些皮毛覆蓋著下面具絕緣效果的緻密短毛。牠們的皮毛因為皮膚分泌的油脂而保持光澤與防水性。猛獁象可能會季節性地換毛，在岩石上磨蹭好讓身上的毛髮脫落。這方面的證據可以在巨大的岩塊表面找到；在猛獁象肩高的位置，因為數百年的習慣性摩擦而被磨得光滑。猛獁象的耳朵非常小，尾巴也很短，在氣溫驟降時可將凍傷機率減至最低。牠們特有的駝背外觀是由儲存在肩頸的厚脂肪層所形成的，脂肪層可厚達十公分（四英寸）。這個特徵甚至可以在幼仔身上看到。脂肪幫助牠們抗寒，也在食物匱乏時提供能量。
猛獁象對寒冷的適應，甚至可以在牠們的遺傳物質中一窺端倪；這些遺傳物質，是從北美洲育空地區與西伯利亞北部永凍土凍結數千年的屍體中提取的。冰冷的環境條件通常會阻礙身體向細胞輸送氧氣的能力，但猛獁象的基因顯示，牠們的血紅蛋白發生突變，可以在持續寒冷的環境中向身體各處有效運輸氧氣。
猛瑪象與人類
猛獁象在人類歷史與文化中扮演著重要的角色。人類（包括立人與尼安德塔人）與牠們共存，獵殺牠們以取得牠們身上的肉並用牠們的骨頭、皮毛與象牙製作工具、衣服與雕刻品。猛獁象是史前岩畫經常描繪的動物，僅次於野牛與馬。這些藝術品顯示，猛獁象行群居生活。在一萬五千年前到四萬年前的東歐與俄羅斯，人類會用猛獁象的骨頭來打造遮蔽處。西伯利亞原住民經常將他們在永凍土中發現的猛獁象象牙用作雕刻材料，並拿來交易，最遠可達中國與西歐。猛獁象的骨頭曾被視為屬於神靈或大型的地底動物。
十八世紀與十九世紀的西方科學家相信，猛獁象與牠們的親戚乳齒象可能仍然存在於歐洲人尚未抵達的新大陸部分地區。十九世紀初，探險家梅里韋瑟．路易斯（Meriwether Lewis）與威廉．克拉克（William Clark），在美國總統湯瑪斯．傑佛遜（Thomas Jefferson）的要求下，在北美旅行中尋找這些動物。他們沒有發現任何活體，卻帶回可幫助科學家研究滅絕大象的骨骼，人們因此更能夠接受滅絕的概念。
【書籍資料】
➪《直立猿與牠的奇葩家人》
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