这是一个很有意思的问题，在这里谈谈潮汐作用。

潮汐如何改变地球？——在宏大的地球演化的时间尺度上，潮汐推动了地球发展和生命演化。

涛之起也，随月盛衰。

自地月系统形成，地球被海洋覆盖，在月球和太阳引力作用下，周而复始的潮汐便随之而来。

有人说潮汐是大地女神盖亚的呼吸，也有人怀疑它是头巨兽。

达芬奇就相信第二种，并为此而竭力去测量这头巨兽的肺活量，企图掌握潮汐的奥秘。

不仅仅是达芬奇想要窥探潮汐的奥秘，早期沿海洋栖居的人类必然积累了大量关于潮汐涨落的知识经验，这些经验是他们赖以生存的关键：判断何时何地在潮间带捡贝摘草，何时出海弄潮，乘独木舟随潮汐漂流，可以说潮汐改变着人类的历史。

如果将时间尺度拉的更长，在更宏大的地球演化的时间尺度上，潮汐也推动着地球的进程和生命的演化。

雪球地球

七亿年前，藻类生物的大量繁殖和大陆裂解造成的岩石风化共同导致大气的温室气体二氧化碳迅速减少，大气由"温室"变为"冰室"，冰川由两极开始扩张，不断增加地球的反照率，使世界变得越来越冷，环境的温度逐步降低，随之而来的冰川扩散失去控制^[1]。

终于冰川推进到赤道附近，只在赤道附近存在一个未被冰封的水域，雪球地球来临！

但并不是所有的科学家都认为 7.2 亿至 6.35 亿年前的地球被冰川覆盖。

英国班戈大学海洋科学学院的马蒂亚斯·格林（Mattias Green）和他的同事起初就在寻找反对雪球地球假说的论据。

如果在雪球地球期间，海洋潮汐作用很强，那么雪球地球假说不攻自破，因为冰层不可能在很强的潮汐力作用下存在。

例如在今天地球上，潮汐对在南极洲和格陵兰岛的冰盖很重要。潮汐通过垂直运动抬起冰层，会产生拉张裂缝，导致冰川不稳定。

但最重要的是，潮汐伴生的其他过程，如垂直运输，海洋环流带来了温水和高盐度的水，融化了冰层底部，并导致寒冷地区的海水不容易结冰。

有研究表明，如果没有海水产生的潮汐，南极洲冰川的融化速度将是现在的四分之一。

于是Green建立模型，考虑了 7 亿年前大陆位置、海洋深度和冰盖大小，计算了潮汐对雪球地球的影响^[2]。

计算完成后，格林不得不得出一个和初衷相悖的结论：雪球地球期间，潮汐异常微弱，约为当前振幅的 10%。也就是说如果现今有 10 米的涨潮，在那个时候只有 1m。

但这并不意味着潮汐在雪球地球期间没有发挥任何作用。

相反，微弱的潮汐可能使雪球地球持续的更加稳定和持久。

与许多其他因素（海陆分布、大气碳含量）混合在一起，微弱的潮汐活动可能会促进地球进入雪球地球。

那么在雪球地球期间，全球潮汐活动为何会减弱呢？

首当其冲的原因是地球海陆的分布，当全球的大陆聚集成一个超级大陆，它广阔的海洋包围，潮汐在传播的过程中会衰减^[3]。

而当有更多的大陆和更小的海洋时，潮汐流的共振更有可能被放大，就像现在的大西洋潮汐特别高，正是这个原因。

其次，一旦地球进入雪球地球，更多的海水变成冰，意味着海洋变浅，月球和太阳可以拉动的水更少，潮汐活动自然变弱。

最后因为潮汐非常弱，海面与冰面之间没有足够空间让潮汐如同万马奔腾一般运动，海面只能贴着冰面运动，增加了 水与冰之间的摩擦力，导致了潮汐能量的衰减，使全球潮汐作用更弱。

由此可以看出潮汐的强弱和雪球地球是一个正反馈调节的关系，潮汐越弱，雪球地球约强烈。

一旦超大陆开始分裂，雪球地球开始融化，潮汐作用便会增强，反馈就会在另一个方向起作用。

低温纪终于结束，迎来地球生命的爆发。

而在地球生命的蓬勃发展过程中，潮汐也功不可没。

4 亿年前的泥盆纪，鱼类在海洋中空前繁盛，但是一部分鱼类（叶鳍鱼）铤而走险，向陆地进军，吹响了脊椎动物征服陆地的号角。

但是鱼类为何要放弃生活了一亿多年的海洋，选择去一个需要克服生理极限的陌生环境？

在这种转变中，潮汐可能发挥了关键作用。

鱼类登陆一个主要假说是：4.19 亿至 3.59 亿年前的泥盆纪，潮汐迫使某些叶鳍鱼类迁徙到海陆交替的潮间带，当退潮后地面逐渐干涸时，它们不得已挣扎着蠕动返回海洋，在一次又一次地蠕动着穿过泥泞沼泽后，它们的鳍变成四足，成为四足动物的始祖^[4]。

所以，我们的祖先最初离开水不是为了向陆地殖民，而是为了回到水里。

那么潮汐是如何驱动鱼类向四足动物的演化的呢？这归咎于泥盆纪近岸的强烈潮汐作用^[5]。

地球的潮汐不仅受到月球的引力有昼夜涨落，而且同时受到太阳的引力，其关系非常复杂。

月球和太阳形成的合力，有时相加，有时相减。这种变化是多方面因素相互作用的结果，包括地球绕太阳的公转、月球绕地球的公转，以及地球每天的自转。

在新月或满月时，太阳和月球在同一方向或正相反方向施加引力，就产生潮汐升降幅度最大大潮（spring tides）；但在上弦月或下弦月时，月球的引力与太阳的引力成直角时，潮汐力会部分抵消，产生小潮（neap tides）。

但是在地球演化历史上，远古时期的潮汐作用要比现在的强的多，这归咎于地月距离。

月球刚形成的时候，地月距离仅有 2-3 万公里，月球如同火球一般填满整个天空，在大部分时间里，月球把太阳遮得严严实实，它的潮汐力远远超过太阳。

如果那时地球已经形成海洋，那么每一天每一次涨潮都会形成数百米高的海啸。

在随后的日子里，月球逐渐离地球而去。

24.6 亿年前，地月距离为 321,800±6,500 公里。

14 亿年前，地月距离为 340，900±2，600 公里。

等到 4 亿年前泥盆纪时，月亮已经退得足够远，看起来只比今天的月球大十分之一。

但是月亮产生的潮汐力影响比今天更大，大潮和小潮之间的涨落更强烈。也就是说当涨潮时，海水可以侵袭更广阔的陆地；而退潮时，会有更多的陆地裸露。

其次，泥盆纪超大陆分布加剧了潮汐作用。

4.3 亿年前的志留纪中期，宽阔的洲际水道莱茵海道（Rheic Ocean）分隔南方的冈瓦纳大陆和北部方的劳亚大陆。

早泥盆纪时，莱茵海道开始关闭，这是一个旷日持久的地质事件。

然而，莱茵海道的挤压在长度上并不均匀，使得冈瓦纳古陆和劳亚古陆之间的特提斯洋变成漏斗型，潮汐在地形作用下放大，在泥盆纪地球的南部热带海岸形成了一个广阔的沿海沼泽地带^[6]。

这些因素叠加的结果是，海陆交替的环境产生了广阔的潮间带，潮间带分布许多的泻湖和沼泽，涨潮时被淹没，退潮时彼此分隔，但是强烈的潮汐让泻湖脱离大海或其他水道长达数周甚至数月之久。

叶鳍鱼随着大潮进入泻湖和沼泽，得到充足的食物来源，退潮时却被搁浅。

如果要重新返回大海，只能等下一次大潮，海水重新漫过潮间带，但是这需要等数周甚至数月。

在此期间，泻湖会蒸发，面对干渴死亡的威胁，叶鳍鱼不得不扭动着身体，挣扎蠕动，穿过泥盆纪的泥泞沼泽，爬向有水的泻湖或返回海洋。

潮起潮落，在一次又一次的往返中，叶鳍鱼的鳍逐渐进化得越来越强壮，使肉质鳍变得和四肢一样有力，最后完全变成四肢的模样，让他们开始真正走向陆地的冒险。