恐龙是怎样灭绝的?
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恐龙是怎样灭绝的?

2021-09-15 08:01:57 投稿作者: 点击:

瑞士纳沙泰尔大学19日公布了该校专家与美国古生物学家的共同研究成果,认为恐龙灭绝可能主要是史前火山大规模爆发所致,这些火山位于今天的南亚次大陆。

据此间媒体报道,古生物学家在南亚次大陆德干高原发现了含有古生物化石的海洋沉积物,有关专家对这些化石及沉积物的最新分析显示,在距今约6500万年前的约20万年时间段内,德干高原的火山持续大规模爆发,而恐龙恰恰是在这一时期逐渐灭绝的。

纳沙泰尔大学地理水文研究所专家蒂埃里·阿达特和美国古生物学家格塔·凯勒认为,当时的火山爆发及其导致的气候变暖是恐龙灭绝的主要原因。

日前,国外有媒体报道,最新研究表明恐龙灭绝是遭受了天上地下的双重打击所致。 这一结论的得出是基于德干火山喷发时间重新确定于恐龙灭绝之前。普林斯顿大学古生物学家吉尔塔·凯勒说:“这是我们首次能将德干岩群形成的主要阶段同物种大规模灭绝直接联系起来。”

恐龙,这个在地球上称霸了 1.6亿年的强大物种,为什么几乎是在时间长河的一个瞬间就彻底销声匿迹了呢?它存在的繁盛和消失的突然形成了强烈的对比,驱使着人们不断探究。时至今日,尽管很多科学家做了大量的研究,但关于恐龙灭绝之谜的答案仍然是众说纷纭,迷雾重重。

说法一:巨大陨石带来毁灭?

长期以来,最权威的观点认为 ,恐龙的灭绝和一颗大陨星有关。距今6500万年前,一颗巨大的陨石曾撞击地球,使得君临地球长达1.6亿年的恐龙绝种。此理论是由加州大学柏克莱分校的路易·阿尔巴列斯博士等4位科学家所提出的。

据研究,当时曾有一颗直径7~10公里的小行星坠落在地球表面,引起一场大爆炸,因撞击而造成的火山口地形,直径达200公里。因撞击而产生的能量,若换算成黄色火药,则相当于100万亿吨。粉尘经由大气层扩散至成层圈。导致地球持续了数个月的黑暗状态。在这段期间中,以恐龙为首的许多生物都因之而绝种。1991年,在墨西哥的尤卡坦半岛发现一个发生在久远年代的陨星撞击坑,这个事实进一步证实了这种观点。今天,这种观点似乎已成定论了。

但是也有许多人对这种小行星撞击论持怀疑态度,蛙类、鳄鱼以及其他许多对气温很敏感的动物为什么都生存下来,而惟独恐龙死光了呢?

说法二:火山爆发造成灭绝?

意大利著名物理学家安东尼奥·齐基基提出,恐龙灭绝的原因可能是大规模的海底火山爆发。他认为,大规模的海底火山爆发影响了海水的热平衡,进而使陆地气候发生变化,从而影响了需要大量食物的恐龙等动物的生存。

如今海底火山爆发所造成的影响也是有目共睹的,只是其影响程度相对于当年大规模的海底火山爆发要小的多了。因为火山的爆发,二氧化碳大量喷出,造成地球急激的温室效应,动植物死亡,恐龙也跟着灭亡了。

可是哪一座火山有如此巨大的威力呢?火山爆发的年代、规模以及影响方式依然需要科学的佐证。

说法三:寒冷才是罪魁祸首?

这种说法认为6500万年前,地球的气候陡然变化,气温大幅下降,造成大气含氧量下降,令恐龙无法生存。

恐龙是“温血性”动物,因此禁不起白垩纪晚期的寒冷气候。即使恐龙是温血性,体温仍然不高,可能和现生树獭的体温差不多,而要维持这样的体温,也只能生存在热带气候区。同时恐龙的呼吸器官并不完善,不能充分补氧,而他们又没有厚毛避免体温丧失,却容易从其长尾和长脚上丧失大量热量。

温血动物和冷血动物不一样的地方,就是如果体温降到一定的范围之下,就要消耗体能以提高体温,身体也就很快地变得虚弱。他们过于庞大的体驱,不能进入洞中避寒,所以如果寒冷的日子持续几天,可能就会因为耗尽体力而遭到冻死的命运。

如果真的是这样,作为整个星球的霸主,他们为什么不会选择向南迁移呢?而且,认定恐龙是“温血动物”本身也是一个没有被科学证实的说法。

除了上述的几种说法外,还有“造山运动说”、“自相残杀说”、“哺乳动物食蛋说”、“被子植物替代说”、“种的老化说”、“太阳系振动说”等一系列的说法。事实上,目前比较流行的还是前两种假说,即小行星撞击说和火山喷发说。其他的各种假说都缺少严谨和系统的科学证据。那么在距今几千万年前的远古时代,这些庞大的生灵究竟经历过些什么呢?为此,记者电话采访了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所周。

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记者:作为陨石撞击说的一个重要依据就是墨西哥尤卡坦半岛上的称为“奇克苏卢布”的巨大陨石坑,在地球上有很多陨石坑,为什么惟独将它作为和恐龙灭绝有关的陨石坑呢?

周忠和(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员):这是因为一种特殊的稀有金属元素,它叫做“铱”,这种元素在地球上是很少见的,平均含量只有十亿分之一。然而科学研究中发现,铱含量在恐龙灭绝的全球多个不同地区同一时期(侏罗——白垩纪界线附近)的地层中含量却很高,可以达到正常含量的200倍。哪里有这么多的铱呢?太空中。墨西哥的这个陨石坑中“铱”的含量就比较集中,而且坑的直径等方面特征也和估算情况相吻合,于是就认为它是当时小行星撞击形成的。

记者:新研究中的主要进展是将德干火山喷发的时间做了放射性同位素年龄的重新确定。古生物学家们还研究了有孔虫类遭遇大灭绝后发生的显著变化。那么,目前确定远古地质事件年龄的方法有哪些呢?

周忠和:我们说的“地质年龄”分为两种,绝对年龄和相对年龄。打开一个沉积的地层,我们通常能看到的是不同生命演化时期的岩石和化石证据,根据这些我们只能推算出某一地层相对其他地层的早晚,没有一个绝对值。最早估算地球年龄的不是科学家,而是神学家,但结果都十分的年轻,当然这不是科学。早在19世纪,人们就已开始尝试用不同的方法来科学地推测地球的绝对年龄,但都很不准确。一直到19世纪末,随着放射性同位素的发现,人们才开始利用不同放射性同位素的蜕变规律测定岩石的绝对年龄(例如,铀—铅法,铷—锶法,氩—氩法,炭同位素法等),以后方法不断完善,我们才逐渐获得了比较精确的地球以及不同时期岩石的年龄。

记者:您刚才提到的“用不同放射性同位素的蜕变规律测定岩石的绝对年龄”是怎么回事?同位素和岩石的年龄又是怎样联系到一起的?

周忠和:我们可以拿碳同位素测年的方法为例。碳14是由宇宙射线轰击大气圈外层得氮原子而形成的,大气圈内碳14总体含量是不变的。碳14的半衰期达5730年,意思是经过5730年后原来的碳14的含量只剩下一半了,时间越久,所剩也就越少。生物在活着的时候,总在与外界进行交换,因此体内的碳14保持了空气中基本的水平。生物死亡后便不再吸收新的碳14,此时体内的碳14开始稳定减少。所以我们只要测定一下一件化石中碳14的含量,就能够推算出该生物死亡的年龄。当然,碳同位素的半衰期比较短,只适合测定比较年轻的年龄,而其他的方法,如氩—氩法则可以用来测定老得多的岩石的年龄。

记者:不管是火山还是行星撞击,现代的地球上也都时有发生,这些相对小的事件为什么可以对整个地球上的生物造成这么巨大的影响呢?

周忠和:有一个认识必须要纠正,恐龙的灭绝并不是许多人想象的那样火山一爆发,小行星一撞击就都灭绝了,它可能是一个长期的过程,可以说环境的影响虽然缓慢但是绝对的。我倾向用生态系统更替的角度来看待恐龙的灭亡,一种偶然性的事件(如小行星撞击)在某种意义上只是一个诱发的因素,它对生物的影响是通过对整个生态系统的破坏,包括海洋、大气、植被和食物链等的剧烈变化,经过一系列的错综复杂的相互影响之后,包括恐龙在内的一些物种便灭亡了。

记者:灭亡的过程,我们也只是在科幻电影里才看得到,能不能请您详细给我们描述一下科学考证出来大概是什么样子的呢?

周忠和:6500万年前,灭绝的并不只是恐龙,翼龙也滅绝了,鸟类也有很大部分灭绝,哺乳动物的数量也是大幅下降的。然而,这种全球性影响并不代表所有地区都会遭受毁灭性的灾难,能够适应了当时特有的环境变化的物种就能够存活下来(如龟、鳄鱼等),不适应者自然就遭遇淘汰。这些少量物种,在新的生态系统中,又能够繁衍生息,最终才有了现在丰富多彩的自然界。现在研究的各种说法中,其中有些假说并不孤立也不相互矛盾,只是研究的视角不同,有的探究的是根源,比如什么引起的环境变化,而有的则研究更具体更直接的原因,比如食物资源、气温等等。

记者:恐龙灭绝的谜团似乎一直是未解的状态,您觉得这个问题是不是永远都得不到确切的答案呢?

周忠和:物种的灭绝是一个非常复杂的问题,它是多种生物与环境因素综合作用的结果,而且事件的年代也相当久远,由于地球的变化,很多证据已经消失了或者目前还没有发现,就比如现在我们可以精确计算出当今的地球板块每年移动多少毫米,可是要对久远的地质事件就无法做到这么的精确。因此在证据不充足的情况下,争论总是会有的,况且是涉及到复杂的进化生物学和地球科学的问题,不可能期望像解决一个数学问题那样简单地得出非此即彼的结论来。但是对于不同说法而言,研究成熟的程度会有所不同,证据多少也不尽相同,理论的含金量和相信人数也都是不同的。总的说来,科学研究总有一个前进趋势,对问题的认识程度会不断深入的。

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