毁灭的霸主
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毁灭的霸主

2021-09-15 16:01:45 投稿作者: 点击:

恐龙曾经是地球的霸主,统治地球长达1.6亿年。然而,这样一个带给人类无限想像力的物种,竟然在6500万年前戏剧般地消失了。是什么原因让恐龙彻底销声匿迹?更让人担忧的是,恐龙的消失是距离人类最近的一次生物大灭绝。人类是否会重蹈恐龙的命运?

它是曾经令人生畏的巨无霸

它是曾经统治地球者的代名词

然而神秘力量使恐龙王国瞬间覆灭

天外来客的袭击牵引着我们探寻恐龙灭亡之谜

《“天外来客”惹的祸?》

人类在地球上存在了三四百万年,跟恐龙统治地球的1.6亿年比起来,真的是微不足道。人们非常想弄明白,恐龙是怎么在短时间内消失的。虽然现在不少古生物学家都认为,恐龙逐渐演化成了鸟类,飞翔在我们的头上,但毕竟它们的祖先在这个地球上完全地消失了。研究恐龙的消失,对人类来说意义非常重大。别看我们有汽车,有飞机,但是从本质上讲,我们和它们一样。这个古老的种族怎么消失的?6500万年前到底发生了什么(图1)?

(1)不可一世的恐龙在6500万年前突然消失了

1991年,黑龙江省地质博物馆的研究人员在嘉荫县一处山坡上,发掘出大量的恐龙化石,其数量之多、分布之密,令人称奇。堆堆骸骨使这里看起来像一个巨大的“恐龙墓地”。让人诧异的是,这些恐龙化石早已支离破碎、面目全非。曾经称霸地球的巨无霸到底经历了怎样的惨烈?这些恐龙化石是来自6500万年前吗?这一问题也一直困扰着古生物专家董枝明,为了破解这个谜团,他几乎走遍了国内所有恐龙化石挖掘地。

董枝明(中国科学院古人类与古脊椎动物研究所教授):当时地球上大概有70%~75%的物种都消失了。是什么原因让曾经令人生畏的巨无霸就这样销声匿迹了呢?

在距嘉荫县城西南约100公里的乌拉嘎镇金星村,有一座20多米高的小山,恐龙就睡在厚约1米的灰褐色土层中间。在这里,埋葬了有上百条恐龙。光下牙床、下颚骨就发现了30多个,大的股骨化石长约1米,骨头特有的纹理清晰可见(图2)。

(2) 黑龙江省嘉荫县发现的恐龙化石

上百年前,就是恐龙的牙齿化石,让人类认识了这个曾称霸地球上亿年的生物。1822年,英国南部的曼特尔夫妇发现了禽龙牙齿化石。其实人类发现恐龙化石由来已久。早在曼特尔夫妇之前,人们就已经知道地下埋藏着许多奇形怪状的巨大骨骼化石。但是,当时人们一直误认为是“巨人的遗骸”。直到1842年,英国古生物学家欧文爵士用拉丁文给它们创造了一个名称“恐怖的蜥蜴”,随后恐龙热风靡全世界,中国人则有想像力地把拉丁名翻译成了“恐龙”。

恐龙是如何灭绝的,如今,人们只能从这些化石中找寻证据了。专家们对黑龙江省嘉荫县的恐龙化石格外感兴趣,嘉荫县当时相继出土的霸王龙的牙齿,鸭嘴龙的腿骨,让专家们非常震惊,这一发现竟然让这里的恐龙化石和全球恐龙灭绝有了必然的联系(图3)。

(3)让专家们兴奋不已的霸王龙牙齿(中)

董枝明:鸭嘴龙和霸王龙、三角龙这一套动物群,在6500万年前消失,所以被称为恐龙最后的王朝。

主持人:在我们国家的云南、四川、内蒙等很多地方都发现过恐龙化石。但董老师为什么说,黑龙江省嘉荫县的恐龙化石,给我们揭示出一些关于恐龙灭绝的信息呢?那是因为这里发现了鸭嘴龙和霸王龙化石。霸王龙和鸭嘴龙化石同时出土,不仅仅说明它们之间掠食与被掠食的关系,最重要的是,它们出现在恐龙灭绝的前夕,也就是白垩纪时代。用董老师告诉我们的话说,就是距今7000万年~6500万年之前,它们出现并大量繁殖,因此说,它们见证了恐龙这个庞大的族群最终走向覆灭的时间段。所以这些化石,也许能很好地给我们提供了解当时发生了什么的佐证。

是什么原因让这些化石堆积在这里?董枝明教授通过对地层分析指出,这一套化石的地层是河湖相,里面有很多砾石,说明水流很大。这些化石的排列有一定的方向性,另外这些化石都已经解体了。保存不完整、解体,说明这种大型的埋藏体都是冲击过来的。这些恐龙还未来得及挣扎就窒息而死,尸体迅速被肢解,大大小小的骨骼混着大量泥石被覆盖掩埋,在狭小的空间里沉睡上千万年(图4)……

(4)嘉荫县的恐龙是因遇到突发的洪水而死亡

埋藏地大量的泥沙和支离破碎的恐龙化石把凶手指向洪水。

这种死亡方式和全球恐龙灭绝有着怎样的联系呢?

这个问题在20年前曾困扰过地球物理学家欧阳自远。

欧阳自远(地球物理学家、中科院院士):我对天体撞击课题做过深入研究,比较确信6500万年前包括恐龙在内的地球表面生物大灭绝是由于小天体撞击而导致地球气侯、环境、生态产生巨大的变化。在那种情况下,有很多动物和植物无法适应恶劣的环境,加上食物链中断,全球性大火,巨大的海啸和地震,导致了大批物种的死亡。70%的物种一下子从地球上消失,所以在以后的地层里面,再也找不到这些物种的化石。

为了探寻恐龙的秘密,很多科学家都去寻找恐龙化石。恐龙化石必须在含有当时地质年代的地层中才有可能发现。当时很多科学家寻找粘土层,他们发现,粘土层的下面往往埋藏有大量的恐龙化石,而在它的上部极少有恐龙化石出现。于是,人们给这个粘土层起名为KT界限层。K就是白垩纪的意思,也就是恐龙消失的年代。T就是第三纪,这个分界线人们叫作KT界限层。白垩纪时,恐龙达到了极繁盛的地步,很多恐龙都特化到了人们无法想像的地步,它们硕大无比,走过来之后,整个大地都为之颤抖。第三纪是哺乳动物登上历史舞台开始繁盛的时期。也就是说,KT界限层是标明两个完全不同时代的临界点(图5)。

(5)KT界限层

1979年,美国科研人员阿尔瓦雷斯父子在意大利KT界限处土层中发现含量很高的金属——铱。当时令人难以解释的是,铱元素是一种地表稀少的元素,为什么会大量出现在这条恐龙生死线上呢?异常的铱元素到底来自哪里?

6500万年前恐龙的灭亡跟这种肉眼无法看到的铱元素有什么关系呢?铱元素在外太空星球上含量很高,因此当时阿尔瓦雷斯父子提出了一个惊人的理论,认为在恐龙时代末期,一个巨大的小天体撞击了地球,导致了恐龙的灭亡。撞击把外太空星球上大量的铱元素带到了地球就是证据之一。

如果真有小天体撞击地球导致恐龙灭绝,必定会留下巨大的撞击坑,但这个巨大的小天体撞击坑在哪里呢?

墨西哥国家石油公司对尤卡塔半岛进行石油勘探时,发现了一个深埋地下的大坑,直径300千米,深约3000米。这个非同寻常的构造竟然形成于6500万年前,和恐龙灭亡的年代惊人吻合。 这个大坑竟然使小天体撞击地球假说,一度成为导致恐龙灭绝的主流学说。

阿尔瓦雷斯父子就像是预言家,他们关于小天体撞地球的说法,很多人已经奉为经典,认为的确在6500万年前发生了这样一个惨剧。首先,时间6500万年前,跟恐龙灭绝的时间相吻合。而且硕大的陨石坑就在墨西哥湾附近,很大一部分现在已在海中,卫星都很难细致地观察到它。从陆地上只能看到一部分。再有这次撞击,带来了大量的铱元素,而铱在地球地表上含量非常稀少。所以,这就向我们证明了,似乎是6500万年前,因为这颗小天体撞击导致了恐龙灭绝。但是这个理论也存在着让人质疑的地方,比如说如果发生了如此迅猛的撞击,为什么却找不到小天体残存的痕迹?

撞击发生过吗?导致撞击坑形成的小天体为什么消失了呢?事实上,尤卡塔半岛的小天体坑不是惟一的。1994年7月16日至22日,人类第一次观测到一颗命名为苏梅克-列维9号的彗星断裂成21个碎块,这21个碎块排成一纵队向木星撞去。像这次彗木相撞的天文奇观大约要隔数百万年乃至上千万年才会出现一次。不管这种撞击需要多长时间,宇宙中星体之间发生撞击是很平常的,地球当然也不例外。但奇怪的是,通常大的撞击后都找不到罪魁祸首——小天体(图6)。

(6)小天体撞击地球形成的坑,撞击产生的能量大约与100亿颗氢弹相当

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