恐龙王国是怎样覆灭的?

如题所述

第1个回答  2019-02-02

一位哲学家有句名言: “地球上的物种的产生是偶然的,灭绝却是必然的。”称霸于地球达1.5亿年的恐龙在6500万年前的中生代结束时突然从地球上消失了。同恐龙一起消失的还有海洋中的鱼龙、蛇颈龙和天空中飞翔的翼龙、盘踞海洋的菊石以及大量的浮游生物,经古生物学家统计,约有70%的物种在那时灭绝了。中生代末期,无疑地存在着一场空前的劫难事件。生物的灭绝不能用正常的生物变化规律来解释,灭绝的结果常表现在,在一小段时空里生存的生物物种明显地稀少,反映在地球的沉积地层中就是动植物化石骤然变得稀少。那时,一些物种灭亡,永久地消失,而残存下来的物种——劫后余生者经过一段不长的地质历史阶段,很快适应了新的环境,加速了进化,大规模地发展起来,形成新的繁荣。

关于恐龙的灭绝,不管科学家们用多少篇幅去阐明灭绝理论,总归只是个不确定的假说,有人曾经作过统计,这类假说多达60余种,但均未能得出令人完全满意的结论。1908年6月30日早晨7时14分,在俄国西伯利亚通古斯卡地区(Tunguska)一颗天外来物由天而降,爆炸轰击出一个巨大的坑,周围数百平方千米的树木倒下,天空中尘埃蔽日遮月,数十日不散,尘暴飘洋过海达北美洲。这一事件示人联想到地球上生命的灭绝,是否与天体有关?

通古斯卡之谜(程延年:《恐龙大灭绝与大复苏》)

从20世纪80年代开始,恐龙学的流行话题是“祸从天降”,灾变学说占了上风。诺贝尔奖获得者、物理学家阿佛雷兹提出了小行星撞击灾变引起恐龙灭绝的理论,这是大众最为关注的一个假说。

一个推想之中的小行星撞击地球刹那间

美国亚利桑那陨石坑直径1.2千米(据程延年:《恐龙探秘》)

1977年,美国加州大学伯克莱分校的地质学家小阿佛雷兹与加州大学劳伦斯实验室的同行们测试他们从意大利奥比古地区采来的岩石样品。样品是从白垩系顶部与第三系交界处的一层薄黏土中采得的,地质学家称这一界线为T/K(K为白垩系的代号,T为新生界第三系的代号),发生的事件叫做T/K灭绝事件,界线的年龄经古地磁测定是6500万年。劳伦斯实验室的测定使地球物理学家们大吃一惊,因为样品中含有的铱的浓度高得出奇。

采自加拿大艾伯塔T/K界线的岩石

铱属于铂族元素(白金家族),在地球表面非常稀少,它大多集中在地核,当彗星陨石和小行星撞击地球时,可带来外界太空物质中含有的大量的铱。那么如何来解释T/K界面上铱的富集呢?阿佛雷兹父子提出一个理论,说在白垩纪晚期,有一颗小的行星撞击了地球,这颗小行星的直径约有10千米,撞击使得地球遭受了一场劫难,撞击后的地球表面形成了“核冬天效应”,杀死了恐龙。这一理论出台后,古生物界的反应并不热烈,因灾变论假说很早就有人提过,只是阿佛雷兹的证据较充足,更具说服力而已。这个理论的最大难点是为什么只有恐龙等灭绝了,而与恐龙同时代的鳄类、龟类及蜥蜴等其他爬行动物却没有灭绝?但不久,关于这个问题的争论随之而来。

持撞击说的学者为了增加论据,派人到世界各大陆寻找T/K界线的黏土,测试铱金属的异常事件。目前已在西班牙、丹麦、北美等地找到60多处。他们自认为证据充足。他们的观点是:由于行星撞击造成了世界性的灾难。

行星撞击地球引起大灭绝假说的一个问题是必须找到6500万年前的大陨石坑,而且这种陨石坑的直径不得小于100千米。但是,至今尚没有一个陨石坑是与此假说所要求的年代和大小相吻合的。1990年,前苏联学者称在西伯利亚北极圈内的波皮盖镇找到了一个陨石坑,从碰撞后产生的石英玻璃微粒测得时代为距今6600多万年,接近恐龙灭绝的年代,此坑的直径在100千米以上。行星撞击论者解释,难以找到这样的陨石坑的原因是很可能陨石坠落在海洋中,因大陆板块俯冲、挤压,已经消失。寻找撞击点的工作在继续,甚至美国太空署都加入了这一行列。一时间有许多陨石坑被发现,最大的一个在墨西哥的尤卡坦半岛找到,撞击时间与恐龙灭绝吻合—65.01百万年,这一发现增加了撞击论支持者的信心。可是,另外一些学者抛弃了阿佛雷兹的小行星撞击地球的说法,而倾向于陨石雨和彗星。阿佛雷兹的同事米勒提出彗星造成的大灭绝是有周期性的,因为太阳系有一颗伴星,其轨道的周期是2840万年。每当它接近地球时,会向地球抛出碎片,形成陨石雨,这种陨石多以冰和其他元素组成,其中就含有铱元素。一旦出现陨石雨,随即就引发灾难,导致生物灭绝。米勒称这颗彗星为“复仇女神”,但天文学家至今尚没有得出确实存在有这颗“复仇女神”彗星的结论。

彗星碰撞论的泰斗人物是华裔瑞士地质学家许靖华先生。许先生早年在美国攻读沉积学,是沉积学和海洋地质学的权威,多次领导国际深海钻探计划。从20世纪80年代开始,许先生多次对T/K灭绝事件进行过论述。他提出可能是太阳系穿行银河系时遭遇到彗星群,所形成的彗星雨坠落在地球上。若坠落到海洋中就导致大洋中氰的污染,从而使大量的海洋生物灭绝;若星体撞击在地球上,如果这个星体以每秒20千米的速度冲向地球,那么就引起地球大爆炸,爆炸后抛起的尘埃升上天空,带来“核冬天效应”。天空布满核尘,暗无天日,可持续2~6个月的时间,或者更长。伴随而来的是大火,引发火山。这时,高温的冲击引起氰化物溶入雨水而形成酸雨,地球处于一片地狱之中,多数动物劫数难逃,植物失去光合作用而枯死,大地一片狼藉。这就是碰撞学说所描述的T/K事件的后果。

中国的地质学家也在从事T/K事件的研究,这种研究首先将寻找到白垩纪末一第三纪过渡的连续地层,而且地层的界面要清楚。从1986年开始,中-德地层古生物学者在广东省南雄盆地进行了长期合作,他们测试了古地磁的年龄,发掘出了许多白垩纪末期的恐龙化石以及大量保存完好的蛋化石。尽管在他们的测试中没有发现铱异常,但在界面上发现了众多的化学元素含量异常。科学家认为化学元素的异常引发并改变了恐龙蛋的发育机制,造成蛋壳结构变异,蛋壳层变薄,使其不能孵化,从而引起恐龙的灭绝。

近年吉林大学地质古生物研究中心在孙革教授的带领下,组织了来自德国、英国、俄罗斯、韩国、日本、美国和中国等国际T/K专家在黑龙江流域进行多学科的综合调查,在嘉荫县黑龙江畔白山头地区进行T/K界线剖面划分、测量和对比,并进行了探井作业取样工作。从孢粉样品分析已建立起程序,现正在做地球化学分析对比工作,这里是目前在中国最有希望建立起T/K序列的一个地区。

1983年,中国学者在西藏自治区岗巴地区找到了纪录有T/K交界面的地层,在界面有一层1~2厘米厚的黏土,其中发现贵金属铂、铱异常富集,而且许多元素相互间的丰富度比例不是地球上一般的比例。他们还找到了撞击后熔融形成的微球粒,根据氧和碳同位素组成的变化,表明气候和环境发生过突变,也发现了撞击产生的矿物以及森林大火的产物——炭。这些事实表明在岗巴地区,当时地球曾遭到一个小天体的撞击。

2003年,在黑龙江流域进行T/K界线国际研讨会的会标

然而持反对意见的人认为天体撞击所形成的真正的撞击坑和残体至今未找到。关于铱的富集,也有人说铱元素可以来自火山喷发岩,炽热的岩浆能把铱从地球深处带出来并散发于大气层中,譬如在夏威夷基罗亚活火山冒出的气体中就发现了铱的踪迹。

大多数古生物学家否认群体灭绝事件,他们认为白垩纪末没有发生过陨石撞击灾祸,即使有,对物种的灭绝充其量只不过是起了“临门一脚”的作用。他们认为,物种的灭绝是逐渐发生的,其实灭绝在恐龙出现之后就开始了,如在早侏罗世(距今1亿8000万年)时,原蜥脚类恐龙就灭绝了,在早白垩世末期剑龙也消失了。这种渐发性的灭绝在白垩纪与第三纪交替时期达到高潮,以后又转变到一个稳定状态。他们所持有的证据为:在美国蒙大拿州发现了恐龙化石,这些化石表明在白垩纪与第三纪交替前的几百万年里,恐龙种类及其数量都在减少,这一巨变发生在假说群体灭绝事件之前约1000万年。从化石的记载上看,在群体灭绝事件的前后一些年里,有一半甚至2/3以上的恐龙种类已经灭绝了。

近期,在加拿大的北极地区比洛特岛上发现了恐龙化石。这一发现表明,恐龙必定具备了很强的越冬适应能力,能在高纬度地区安全地度过严寒的天气,也许恐龙具有长距离迁徙的能力。若是这样的话,恐龙是完全能够从陨石撞击引起的灾难中幸存下来的。有几位古生物学者认为鸟类就是恐龙的后代,至今活跃在今日的地球上,宣称恐龙并没有灭绝。

争论还在继续,结局尚遥遥无期,我们只能说,恐龙的灭绝之谜正在逐步被揭开。

恐龙灭绝想象图

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