"成也隕石敗也隕石",恐龍的出現有可能也是隕石的“功勞”

很多人都知道6500萬年前恐龍是如何被一顆巨大的小行星毀滅的。但另一個有趣的理論是恐龍存活了下來,也許是由於一顆小行星在2.01億年前橫掃了恐龍的所有競爭對手,並將它們提升到了食物鏈的頂端,將地球帶入了恐龍時代。

哥倫比亞大學的古生物學家保羅·奧爾森和地質學家丹尼斯·肯特一直在研究這一理論,以尋找小行星撞擊地球導致三疊紀-侏羅紀大滅絕的證據。在過去的4.5億年裡,地球上的生命經歷了至少5次大滅絕,其間生物活動突然減少,占主導地位的動物種群消失。上一次大滅絕發生在6500萬年前,當時一顆巨大的隕石撞擊地球,引發了森林大火、衝擊波和海嘯,從根本上改變了氣候,導致恐龍滅絕,為哺乳動物的進化奠定了基礎。現在,許多科學家相信地球上的生命正處於第六次大滅絕的邊緣。人類對其他生物及其棲息地的破壞和向空氣中釋放大量二氧化碳是第六次大規模滅絕的原因,因為這些人類行為可能預示著另一輪快速氣候變化。

第四次大滅絕的原因,為恐龍的發展鋪平了道路,仍然是一個謎。奧爾森和肯特一直在從摩洛哥古老的熔岩流、威爾士海岸被海浪衝走的懸崖、新澤西州和賓夕法尼亞州的地下深處岩石中收集線索。三疊紀-侏羅紀的大滅絕滅絕了地球上一半的生物:鰻魚狀的牙形刺;哺乳動物,哺乳動物,有孔蟲類,喜歡生活在沼澤地區;早期的鱷魚;帶樹棲蜥蜴;許多闊葉植物和其他生物。在那之前,恐龍是相對低級別的動物,但後來它們迅速進化成更大、更多樣化的物種。

到目前為止,三疊紀-侏羅紀大滅絕的確切時間還不清楚,但從化石和其他來源收集的證據證明,它發生在2.01億年前,時間跨度只有幾千年或更短。

至於誘因,科學家們認為氣候正在逐漸變化,海平面已經非常高。然而,人們現在把注意力轉向大規模火山爆發所產生的灰塵和二氧化碳,導致大氣中冷熱交替波動,這與目前人類的汙染類似。

最近,奧爾森和肯特提出了另一種可能性:三次紀-侏羅紀大滅絕是由一顆小行星大小的隕石導致恐龍滅絕造成的,但這種觀點的證據還不夠。“關於這次滅絕,我們唯一確定的是它確實發生了,”奧爾森說。它可能持續一萬多年,也可能只持續一天。

奧爾森和肯特共同撰寫的一篇論文發表在《科學》(Science)雜誌上。該論文顯示,在三疊紀-侏羅紀大滅絕1萬年之後,大型恐龍就出現在了現在的新澤西州。此外,他們還指出,那個時期的岩石中含有銥的尖刺,銥是地殼中的一種稀有元素,但富含隕石。不久,其他研究人員在三疊紀-侏羅紀邊界附近發現了與之相關的證據,包括在摩洛哥和新斯科舍省發現的與之大致匹配的銥,以及在意大利被猛烈撞擊而破碎的石英。但這些發現並不是最終的。首先,那個時期沒有發現足夠大的環形山能夠如此大規模地擴展銥層或造成全球性的破壞。

同時,肯特、奧爾森和其他人開始尋找火山活動的例子。盤古大陸幾乎在滅絕的同時開始分裂。逐漸分離的新世界,一個裂縫演變成後來的大西洋,伴隨著成千上萬年的連續流出的熔岩,形成岩漿大西洋中部省份,現在位於北美的東海岸和低於巴西和非洲的部分地區。火山爆發產生的硫磺顆粒可能會遮蔽天空多年,導致全球氣溫急劇下降。這些微粒很快落到地面,但是火山爆發產生的另一種物質是二氧化碳,它可以在空氣中停留幾個世紀,導致地球變暖。因此,冷熱交替的現象在當時可能是很常見的。肯特和奧爾森已經為這個假設收集了可能是迄今為止最可靠的證據。

他們曾在《科學》(Science)雜誌上發表的另一篇論文中指出,熔岩流在美國東部沖刷了好幾次,每次相隔大約20萬年。他們利用從現今人口稠密地區地下采集的深層岩心,分析了火山活動暫停期間積累的熔岩床和古土層。他們發現這些土壤的二氧化碳含量是現在的5到10倍,它們會產生極端高溫和化學反應,使海洋酸化,足以殺死大多數動植物。“極端的高溫和低溫交替出現,這可能比其中一個單獨出現的情況更糟,”奧爾森說。美國東北部最早的熔岩似乎是在大滅絕一萬年後形成的,因此很難確定兩者之間的必然聯繫。但奧爾森在摩洛哥阿特拉斯山脈收集的熔岩樣本似乎與物種滅絕直接相關。

為了改善數據,科學家們在新澤西州收集了更多的巖芯。當隕石假說再次出現時,一個獨立的科學小組重申了法國西部羅斯舒瓦爾附近侵蝕坑形成的年代。科學家們之前認為它有2.14億年的歷史,但最新的研究表明它只有2.01億年的歷史,這與三疊紀-侏羅紀的界限非常吻合。這個隕石坑的大小隻有墨西哥希克蘇魯伯隕石坑的六分之一(希克蘇魯伯隕石坑與恐龍滅絕有關),可能不會引發全球性的災難,但它足以引起奧爾森和肯特的興趣。它們還被最近在英格蘭、威爾士和北愛爾蘭發現的同一時期的水成岩所吸引。一層成巖巖石似乎是由大規模海嘯或地震形成或改變的,這些災難性的自然災害可能是由衝擊造成的。

奧爾森說:“我們仍然支持火山爆發的假設,但小行星撞擊地球的可能性削弱了生態系統。”現在我們有了一個巨大的突破,地震的證據,銥層的證據,和滅絕的證據,幾乎是同時出現的。但我們不知道它們是否真的同時發生。

肯特說:“我們能揭開這個謎團的唯一方法是計算世界各地可能引發這一事件的確切時間,而且越精確越好。”2011年,肯特和奧爾森前往英國,研究這些岩石與物種大滅絕之間的關係,以及它們是否含有表明小行星撞擊地球的銥尖。奧爾森還參觀了摩洛哥的阿特拉斯山脈,那裡暴露的巨大火山玄武岩和其他岩石可以追溯到那個時代。

2017年,奧爾森和肯特回到了賓夕法尼亞州埃克塞特的一個岩層中。埃克塞特是大學地質之旅的主要目的地,也是為數不多的幾個肉眼可見、易於進入三疊紀和侏羅紀邊界的地方之一。地質層暴露在居民區附近的懸崖上,他們希望從那裡收集岩心。然而,無論滅絕的原因是什麼,研究人員相信它與今天地球上正在發生的事情相似:大氣的快速變化,包括大量二氧化碳的釋放。顯然,地球已經敲響了警鐘。也許這與我們現在釋放大量二氧化碳導致全球變暖的情況類似。奧爾森說:“瞭解二氧化碳加倍的過程對我們大有裨益。”只有先了解了時間安排的格局、基本事件和基本歷史,才能試著理解我們未來將面臨什麼。


分享到:


相關文章: