大部分的科学家推测,这次灭绝事件是由一个或多个原因所造成,例如:小行星或彗星引起的撞击事件、或是长时间的火山爆发。希克苏鲁伯陨石坑等陨石坑以及德干暗色岩的火山爆发,与白垩纪-古近纪界线的时间相近,被认为最有可能是这次灭绝事件的主因。
撞击事件或火山爆发将大量灰尘进入大气层中,遮蔽了阳光,降低了植物的光合作用,进而对全球各地的生态系造成影响。但也有少数科学家认为,这次灭绝事件是缓慢发生的,而灭绝的原因是逐渐改变的海平面与气候。
然白垩纪﹣古近纪灭绝事件造成许多物种灭绝,但不同的演化支,或是各个演化支内部,呈现出明显差异的灭绝程度。根据主流学说,大气层中因撞击事件或火山爆发所造成的微粒遮蔽了阳光,减少抵达地表的太阳能,导致依赖光合作用的生物衰退或灭绝。
如同现今的状况,在白垩纪晚期,食物链底层也是由依赖光合作用的生物构成,例如浮游植物与陆地植物。
证据显示,草食性动物因所依赖的植物衰退,而数量减少;同样地,顶级掠食者(例如暴龙)也接连受到影响。
颗石藻、软体动物(包含菊石亚纲、厚壳蛤、水生蜗牛、蚌),还有以上述硬壳动物维生的动物,都在这次灭绝事件中灭亡,或遭受严重打击。例如,被认为以菊石为食的沧龙类,就在此次灭绝事件中灭亡。
杂食性、食虫性、以及食腐动物在这次灭绝事件中得以存活,可能是因为它们的食性较多变化性。科学家假设,这些生物以死亡的植物与动物为食,或以生物的有机碎屑为生,因而较不受植物群崩溃灭绝的影响。
另外,白垩纪末期似乎没有完全的草食性或肉食性哺乳动物,它们和鸟类则借由食用昆虫、蚯蚓、蜗牛等小动物而逃过一劫。
在河流生物群落中,只有少数动物灭亡;因为河流生物群落多以陆地冲刷下来的生物有机碎屑为生,较少直接依赖植物。海洋也有类似的状况,但较为复杂。
生存在浮游带的动物,所受到的影响远比生存在海床的动物还大,因为它们几乎以活的浮游植物为生。反之,生存在海床的动物,则以生物的有机碎屑为食,或本身可转换成以生物的有机碎屑为食。
在这次灭绝事件存活下来的生物中,最大型的陆地动物是鳄鱼与离龙目,属半水生动物,并可以生物碎屑为生。现代鳄鱼可以食腐为生,并可长达数月未进食;幼年鳄鱼的体型小,成长速度慢,在头几年多以无脊椎动物、死亡的生物为食。
这些特性可能是鳄鱼能够存活过白垩纪末灭绝事件的关键。但是此灭绝事件也重创了鳄鱼的多样性。
灭绝事件过后,产生了许多空缺的生态位,生态系统花了长时间才恢复原本的多样性。
经历时间
关于白垩纪﹣古近纪灭绝事件的持续时间,长久以来仍处于争议中,因为某些理论认为这次灭绝事件的过程很短(从数年到数千年之间),而其他的理论则认为灭绝的过程持续了长时间。
由于不可能找到一个物种的完整化石纪录,所以已灭绝物种的真正灭绝时间,可能晚于最后的化石纪录。因此,灭绝事件的经历时间难以测定。
科学家已发现少数横跨白垩纪-古近纪界线、带有化石的地层,年代从白垩纪-古近纪界线前数百万年,到白垩纪-古近纪界线后近百万年。
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