虽然科学界普遍认为小行星撞击地球导致了恐龙的灭绝,但当时的具体情形依然是个谜。日本一项最新研究描述了恐龙灭绝时地球气候变化的详细情况。
上世纪70年代末期,墨西哥尤卡坦半岛发现了直径达180公里的希克苏鲁伯陨石坑,地质学家随后在海地等地的海底沉积物中发现了可能是由撞击事件带来的特殊岩石及物质。科学界认为,一颗小行星可能在约6600万年前撞击了地球。
日本东北大学发表新闻公报称,该校研究人员和日本气象厅合作,研究了墨西哥尤卡坦半岛及海地等地的海底沉积物。研究人员通过分析沉积物和计算气候模型发现,约6600万年前,小行星撞击地球导致尤卡坦半岛地下大量的有机物燃烧,释放出大量烟尘。数年内,大量烟尘遍布地球同温层,导致到达地表的太阳光大大减少。
此前一般认为,恐龙灭绝是由于小行星撞击地球导致的全球变冷,但研究发现,当时低纬度地区的气温依然适合恐龙生存,只不过降水量大为减少,陆地植物大量枯死,从而导致连锁性的食物灭绝,恐龙也最终灭绝。
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恐龙灭绝原因·竟是石油
恐龙到底是因何灭绝?这个问题虽说不如恐龙本身那么古老,但也颇有年头了,从小学生到大科学家多少年来一直都想知道答案。《侏罗纪公园》和《历险小恐龙》这样的电影更是让人们的心情愈加迫切。Oilprice.com报道称,一份最新的研究报告又提出了一个有趣的说法——导致恐龙灭绝的罪魁祸首很可能是石油。
日本东北大学和气象厅气象研究所的专家在业界杂志Scientific Reports上刊登了研究报告,指出是6600万年前,石油储量丰富的尤卡坦半岛被小行星击中,导致了恐龙的大量死亡。当小行星命中位于今天墨西哥境内的广大富油区时,浓重的黑烟直上天际,改变了全球的气候。烟尘遮蔽了阳光,导致全球温度大幅度降低。同样重要的是,这还造成了全球性的干旱。
小行星的直径接近10公里,其撞击形成了今天在尤卡坦依然存在的火山口,名列全球第三大。撞击的能量相当于二战末期广岛投下的原子弹的10亿倍。
专家们计算出来,石油产生出的烟尘足以让地球接受的日射量减少85%,降雨减少80%,这将对植物生长造成重大影响,进而影响到大多数恐龙的食物。与此同时,在三年内,地球温度因为烟尘降低了16摄氏度。
于是乎,恐龙因此灭绝也就是顺理成章的结果了。只有体型较小的,居住在洞穴里的远古哺乳动物幸存下来。事实上,化石显示,撞击前存在的物种只有12%最终幸存。巴斯大学的科学家们就在另外一次研究中发现,不单单是恐龙灭绝了,哺乳动物也灭绝了93%。事实上,幸存下来的动物中,体型最大者也不过和今天的家猫相当。
不过,生命的反弹也“相当迅速”,在撞击事件过去30万年后,地球上的生物种类就相当于之前两倍了。当然,与只有2万5000年左右的人类历史相比,30万年还是很长的时间。这也说明,小行星撞击事件造成的影响巨大,要彻底走出来需要很漫长的时间。与爬行动物相比,哺乳动物的适应性更强,最终成为了星球的统治者。其实在撞击前,恐龙就已经走了几百万年的下坡路,但真正灭绝,很大程度上还是该归咎于尤卡坦地区富含石油的土地。
终结了恐龙物种的石油,现在却成为人类生活当中不可或缺的存在,说来也多少有点讽刺。专家计算过,如果小行星撞击的是没有多少石油储量的地方,则随后的灾难量级将只有现实的三分之一左右。当然,三分之一的灾难下,恐龙是否能够存活依然难以判断,但是至少,可能性是要大大提升的。
如果地球上没有了石油,十有八九我们现在不会有汽车,但谁知道我们是不是可以养头恐龙做宠物呢?
恐龙灭绝·给了鱼类发展机会
据国外媒体报道,来自加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的两位古生物学家已经确定,由于大灭绝事件给恐龙带来的毁灭,海洋中数量种类最繁多的条鳍鱼类从6600万年前确立了海洋的统治地位。
斯克里普斯海洋研究所的研究生Elizabeth Sibert和Richard Norris教授分析了在全球海洋沉积岩核心发现的鱼类牙齿,他们发现条鳍鱼类的牙齿从物种大灭绝事件之后开始变得非常丰富,此次大灭绝是由尤卡坦半岛小行星撞击引发的。科学家们把这一事件称为白垩纪-早第三纪(K/Pg)灭绝事件。
全世界99%以上的鱼类物种都被划分为条鳍鱼类,其中就包括金鱼、金枪鱼以及大马哈鱼等等。它们拥有多骨杆系结构,而且牙齿能够完好保存在深海淤泥中。与之相反的是,鲨鱼拥有软骨骨骼,它们在海洋淤泥中保留下来的除了牙齿还有矿化鳞屑以及小齿。
作者在研究中写道:“我们发现极端事件会给深海的海洋脊椎动物带来一个生态转折点。K/Pg大灭绝事件似乎成为了条鳍鱼类占据今天海洋统治地位的驱动力。”研究人员在致力于化石牙齿和鲨鱼鱼鳞化石研究时获得了突破。他们在许多海洋盆地的核心发现,虽然在大灭绝事件前后鲨鱼的数量保持不变,但是相比之下条鳍鱼类的牙齿化石与鲨鱼牙齿化石的比例正逐渐增加。
大灭绝后的条鳍鱼类最初增加了双倍,而到2400万年之后它们已经增加了8倍,这就使它们占据了生态学上的统治地位。Sibert和Norris认为,海洋中的某些关键变化或许帮助条鳍鱼类发展。大灭绝事件中,大型海洋爬行动物以及菊石类都消失了。研究人员认为这些物种或者是条鳍鱼类的捕食者,或者是它们食物资源的竞争者。
Sibert称:“哺乳动物进化于2.5亿年以前,但是直到大灭绝事件之后才开始蓬勃发展。条鳍鱼类有着类似的发展历程。它们的血统存在了大约数亿年,但是没有6600万年前的大灭绝事件,它们很可能无法成为今天我们所看到的海洋统治者。”
恐龙灭绝后·哺乳动物演化大幅加速
在恐龙灭绝之后的1000万年里,我们祖先的演化速度比之前的8000万年间的快了三倍。
伦敦大学学院的研究团队发现,胎盘类哺乳动物(现今包含将近5000个物种,人类也在其中)的演化速度在白垩纪大灭绝之前还比较平稳,但随后的物种爆发,造就了今日各式各样的哺乳动物。
团队首席研究员,伦敦大学学院遗传、进化及环境学院的Thomas Halliday博士说:“非鸟恐龙的灭绝、有竞争关系的其它哺乳动物的日渐式微,让我们的祖先、也就是早期的胎盘类哺乳动物得到了好处。压力一经解除,它们就迅速演化出各种新形态。
“我们尤其注意到劳亚兽总目下的动物,它们的体型快速增大、生态多样性迅速增加。这条演化之路延续到现在,包含有蝙蝠、猫、犀牛、鲸、牛、穿山甲、鼩鼱、刺猬等迥然不同的哺乳动物。”
团队发现,胎盘类哺乳动物最后的共同祖先生活于白垩纪晚期,比6600万年前非鸟恐龙的灭绝早大约300万年。之前的研究曾假定演化速度近似为常数,利用现今哺乳动物的分子数据倒推。这个时间比先前各类研究给出的结论晚了两千万年。
这份研究由自然环境研究理事会资助,于2016年6月29日发表在《英国皇家学会学报B》上。文中,研究者分析了从白垩纪一直到现今的诸多化石,整理出这些动物在化石记录中出现的时间,由此估计其在新版演化树上出现分化的节点。这份演化树由同一团队在2015年发布,包含迄今为止最全的古新世哺乳动物。
研究者测定了904份胎盘类哺乳动物化石中骨头和牙齿的细微变化,将物种间的解剖学差异标记在演化树上。他们还测算出各分支特征数随时间的变化,得到早期胎盘类哺乳动物在恐龙灭绝前后的平均演化速度。比较前后两段地质时期的平均演化速度,就可以看到灭绝事件造成的影响。
文章主要作者,伦敦大学学院遗传、进化及环境学院,地球科学学院的Anjali Goswami教授说:“我们的发现否定了一些其它相关研究的结论,它们忽视了上一次大灭绝前后胎盘类哺乳动物的化石。我们采用严密的方法,成功追踪到早期胎盘类哺乳动物的演化轨迹,并重建出它们的演化过程。尽管物种间的演化速度各不相同,但我们能看到它们在恐龙灭绝之后明显剧增,说明恐龙消失为我们的祖先带来了极大的好处。恐龙灭绝对我们祖先演化造成的巨大影响,着实体现了这次事件对塑造现代世界的重要性。”
文章的共同作者、伦敦大学学院地球科学学院的Paul Upchurch教授补充说:“我们的数据集庞大且精密,足以更加清晰地描绘演化历史。我们计划用这些数据来研究其它大规模的演化模式,比如,早期胎盘类哺乳动物如何经由今天已经消失了的陆桥,分散到各个大陆。”
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