恐龙灭绝(大灭绝事件)
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更新时间:2023-05-22
白垩纪-古近纪灭绝事件(简称K-Pg事件或K-Pg灭绝),由于此次灭绝事件完全毁灭了非鸟恐龙,故又俗称“恐龙大灭绝”,旧称为白垩纪﹣第三纪灭绝事件(简称K-T事件或K-T灭绝),是地球历史上的一次大规模物种灭绝事件,同时也是在一般人认知范围内最著名的一次大灭绝事件。此次灭绝事件发生于6500万年前的中生代白垩纪与新生代古近纪之间,年代误差为30万年,灭绝了当时地球上的大部分动物与植物,包含恐龙在内,除了恐龙以外,沧龙科、蛇颈龙目、翼龙目、菊石亚纲以及多种的植物与无脊椎动物,也在这次事件中灭绝。哺乳动物与鸟类则存活下来,并辐射演化,成为新生代的优势动物。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。
白垩纪-古近纪灭绝事件因为造成恐龙的灭亡与哺乳动物的兴起而著名,但是,二叠纪-三叠纪灭绝事件灭绝了当时地球约95%的生物,才是地质年代中最严重的生物集体灭绝事件。
基本信息
中文名 | 恐龙灭绝 |
外文名 | Cretaceous–Paleogene extinction event |
时间 | 约6500万年前 |
结果 | 恐龙 时代终结 |
事件性质 | 物种大灭绝事件 |
别名 | 白垩纪-第三纪灭绝事件、恐龙大灭绝、第五次物种大灭绝 |
应用学科 | 地质学、古生物学 |
收起
定义介绍
恐龙化石
恐龙由来
灭绝之谜
灭绝假说
质疑与解释
陨石撞击地球
恐龙灭绝
在我们的地球上,曾经有很多生物种类出现后又消失了,这是一个生物演化史中的必然阶段。但是像恐龙这样一个庞大的占统治地位的家族,为什么会突然之间就从地球上消失了,这不能不引起我们的种种猜测。在6500万年前白垩纪末期的地球上究竟发生了什么,使得恐龙和另外一大批生物统统死去,科学家们对此一直争论不休。有的说是地球在6500万年前发生了地质上的造山运动,因为平地上长出许多高山来,沼泽便减少了,气候也变得不那么湿润温暖了。恐龙的呼吸器官不能适应干冷干热的空气,而且一到冬天,恐龙的食物也没有了,所以就走上了绝路。有的说是超新星爆发引起地球气候发生强烈变化,温度骤然升高后又降得很低的缘故。还有的说是恐龙吃了大量的有花植物,这些花中有很多毒素,恐龙又食量很大,所以中毒而死。证据是白垩纪晚期开始出现了有花植物。还有人别出心裁地说,是因为恐龙这种巨大的动物因吃的太多且不断放屁,向空中释放大量的甲烷气体。由于它们数量太多,生存时间又长,所以破坏了地球的臭氧层造成毁灭性气候。甚至还有人说是外星人跑到地球来猎取的结果,因为它们觉得恐龙肉特别好吃。证据是他们在北极发现的恐龙骨骼化石有像被激光切割的痕迹。有的科学家还认为,是由于海面下降,新的陆地出来了,有的恐龙有迁移的习惯,去了其他地方,不适应那里的环境,最终灭绝。总之,各种各样的猜测和说法真可谓是五花八门,无奇不有。但是,更为普遍的说法是被大家认可的“陨石撞击说”。(庞大的宇宙天灾,巨大陨石坠击地球,海啸导致加上恐怖的火山爆发所引起的世界末日)
1980年,美国科学家在6500万年前左右的地层中发现了高浓度的铱,其含量超过正常含量几十甚至数百倍。这样浓度的铱在陨石中可以找到,因此,科学家们就把它与恐龙灭绝联系起来了。根据铱的含量还推算出撞击物体是相当于直径10公里的一颗小行星。这么大的陨石撞击地球,绝对是一次无与伦比的打击,以地震的强度来计算,大约是里氏10级,而撞击产生的陨石坑直径将超过100公里。科学工作者用了10年的时间,终于有了初步结果,他们在中美洲犹加敦半岛的地层中找到了这个大坑。据推算,这个坑的直径在180~300公里之间。科学工作者们还在对这个大坑做进一步的研究。
科学家们开始为我们描绘6500万年前那壮烈的一幕。有一天,恐龙们还在地球乐园中无忧无虑地尽情吃喝,突然天空中出现了一道刺眼的白光,一颗直径10公里相当于一座中等城市般大的巨石从天而降。那是一颗小行星,它以每秒40公里的速度一头撞进大海,在海底撞出一个巨大的深坑,海水被迅速气化,蒸气向高空喷射达数万米,随即掀起的海啸高达5公里,并以极快的速度扩散,冲天大水横扫着陆地上的一切,汹涌的巨浪席卷地球表面后会合于撞击点的背面一端,在那里巨大的海水力量引发了德干高原强烈的火山喷发,同时使地球板块的运动方向发生了改变。
那是一场多么可怕的灾难啊。陨石撞击地球产生了铺天盖地的灰尘,极地雪融化,植物毁灭了,火山灰也充满天空。一时间暗无天日,气温骤降,大雨滂沱,山洪暴发,泥石流将恐龙卷走并埋葬起来。在以后的数月乃至数年里,天空依然尘烟翻滚,乌云密布,地球因终年不见阳光而进入低温中,苍茫大地一时间沉寂无声。生物史上的一个时代就这样结束了。
对于恐龙的灭绝,当然不止这些说法。其余的例如:
气候变迁说
6500万年前,地球气候陡然变化,气温大幅度下降,造成大气含氧量下降,令恐龙无法生存。也有人认为,恐龙是冷血动物,身上没有毛或保暖器官,无法适应地球气温的下降,都被冻死了。
物种斗争说
地磁变化说
植物中毒说
恐龙年代末期,地球上的裸子植物逐渐消亡,取而代之的是大量的被子植物,这些植物中含有裸子植物中所没有的毒素,形体巨大的恐龙食量奇大,摄入被子植物导致体内毒素积累过多,终于被毒死了。食肉动物将有毒的肉吃下后也被毒死了。
酸雨说
白垩纪末期可能下过强烈的酸雨,使土壤中包括锶在内的微量元素被溶解,恐龙通过饮水和食物直接或间接地摄入锶,出现急性或慢性中毒,最后一批批死掉了。
陨石撞击说
这层岩石被地质学家称为K-T边界(K-T boundary),意思是白垩纪-第三纪界限的标记线。下层岩石中含有丰富的恐龙化石,但在K-T边界以上,恐龙消失了。
K-T边界岩石中含有铱,铱是一种稀有金属,在地球中的平均含量只有十亿分之一。然而这个岩层中的铱含量是正常含量的200倍。还能在哪里找到这么多的铱呢?在太空中。
太空中的铱含量比地球高出一千倍。人们还在这层白色岩石中找到了冲击石英的证据,只有小行星才会留下这样的标记。高含量的铱和冲击石英,出现在地球上许多地方的第三纪界限岩层里。这种全球性的痕迹,只可能来自最猛烈的撞击。撞击的地点就在墨西哥的犹卡坦半岛。
6千5百万年前的这次撞击非常猛烈,人类历史上的任何事件都没法和它比。那时撞上地球的小行星或彗星,宽度大约是6英里。它以超过40倍音速的速度冲向地球表面。它的体积非常庞大,所以当它撞上地球时,前端已经碰到了地表,尾部却还在3.5万英尺的高空,相当于喷气式客机的飞行高度。撞击地球的是高山一样大小的一块巨岩。
关于恐龙灭绝原因的假说,远不止上述这几种。但是上述这几种假说,在科学界都有较多的支持者。当然,上面的每一种说法都存在不完善的地方。例如,“气候变迁说”并未阐明气候变化的原因。经考察,恐龙中某些小型的虚骨龙,足以同早期的小型哺乳动物相抗衡,因此“物种斗争说”也存在漏洞。而在现代地质学中,“大陆漂移学说”本身仍然是一个假说。“被子植物中毒说”和“酸雨说”同样缺乏足够的证据。用小行星撞击地球来解释岩层中铱含量增加和恐龙灭绝存在许多疑点。
1.小行星一般都是由硅、铁类元素构成,这样巨大的小行星落在地球表面即使经历漫长岁月也不可能踪迹全无,而在地球上从未发现有这样大型的陨石;
3.一颗小行星所含的铱元素就能均匀的散布以至覆盖整个地球表面吗?铱元素在地球深处也同样存在,为什么只推测铱元素来自地球以外而不是来自地球内部呢?因此,恐龙灭绝的真正原因,还要人们的进一步探究,但发掘出来了一个恐龙化石,据国外媒体报道,“恐龙时代”在地球上的终结算是历史上的一次巨大物种“变革”,有科学家称,是气候变化的原因导致恐龙灭绝,但始终没有充分的证据来证明这一推测。科学家发现了地球上最后一批恐龙的犄角化石,有望找到导致恐龙灭绝的主要原因。
据悉,该棕色“恐龙犄角化石”约有45厘米长,为食草恐龙家族所“拥有”,这一家族的恐龙种类还包括著名的三角恐龙。科学家是在美国蒙大拿东南部名为“地狱小溪地层”的一片荒地上发现该犄角化石的,这里曾经还发现过许多其它的恐龙化石,所以该地也被看成是地质学场所。该恐龙犄角化石最让科学家感到特别的是,它被发现时位于岩石层下的13厘米处,化石所在地也就意味着恐龙当时死亡的地点,这可充分说明长有棕色犄角的食草恐龙生活在白垩纪第三纪时期或者说是“K-T”大灭绝的边缘。这也充分说明棕色犄角恐龙为最后一批恐龙,直到它所有的同类都消失,它才走到灭绝,但科学家认为,造成恐龙突然消失的原因并不是它们慢慢走向灭绝的,而是由于突发而来的行星大碰撞。
科学家推测,在6500万年前,即白垩纪时代的末期,曾有一颗巨大的小行星或者是颗彗星与地球在墨西哥沿岸地点处发生过猛烈的碰撞,这也许是造成恐龙大面积死亡的最主要原因。但是,一些怀疑论者却反复指出,这颗在“大冲击”前出现的3百万年恐龙化石的缺乏,足以作为大气现象发生“袭击”时,恐龙早已灭绝的证据。据了解,在“K-T”大灭绝边缘以下时期的岩石层中,十英尺以内的岩石层十分缺乏这种恐龙化石,有人也将此处地域称为“三米空白”。该“三米空白”理论也引发了一场关于“恐龙最后究竟发生了什么”的问题争论,有一些人还认为恐龙并没有灭绝,只是最后进化成了“鸟的祖先”,还有一些科学家认为,恐龙也许是最后慢慢走向灭绝的。
无论如何,这块犄角化石看似已十分接近“三米空白”,这个发现也使科学家们开始重视起关于“毁灭性小行星导致恐龙灭绝”的理论,同时,来自耶鲁大学的泰勒-莱森(Tyler Lyson)博士还表示,这次恐龙犄角化石的发现,充分说明了在大气现象袭击地球之前,恐龙并没有慢慢的走向灭绝。从这块化石所处的地理位置来看,足以说明至少有一部分恐龙在小行星与地球碰撞之前仍然存活。同时也说明,在“三米空白”处并没有非鸟类恐龙化石的存在,这就与曾经关于非鸟类恐龙在“K-T”大灭绝边缘时期前就灭绝的理论相矛盾。(尚力)
造山运动说
在白垩纪末期发生的造山运动使得沼泽干涸,许多以沼泽为家的恐龙因此无法再生活下去。因为气候变化,植物也改变了,食草性的恐龙不能适应新的食物,而相继灭绝。食草性恐龙的灭绝使肉食性恐龙也失去了依持,结果也灭绝了。此一灭绝过程,持续了一千至两千万年。到了白垩纪末期,终至在地球上绝迹。
火山爆发说
意大利著名物理学家安东尼奥-齐基基提出,造成恐龙大绝灭的原因很可能是大规模的海底火山爆发。
齐基基教授认为,白垩纪末期,地球上在海洋底下发生了一系列大规模的火山爆发,从而,影响了海水的热平衡,并进而引起了陆地气候的变化,因此影响了需要大量食物维持生存的恐龙等动物的生存。他的理由是,现代海底火山爆发对海洋和大气产生的影响是众所周知的,只是其影响程度比起6500万年前发生的海底火山爆发的程度小多了。
齐基基教授认为,过去,科学界对海底火山爆发的情况了解得很少,需要对这种严重影响地球环境的现象进行深入的研究。他举例说,格陵兰过去曾经生长着茂密的植被,但是当全球性的海洋水温平衡变化以后,寒冷的洋流改变流向后经过了格陵兰,从此把这个大大的岛屿变成了冰雪覆盖的大地。这是海洋水温平衡变化对气候产生巨大影响的一个典型实例。海底火山活动是影响海洋水温平衡变化的一个重要因素。因此,齐基基教授认为应该将海底火山的大规模爆发引起的海洋水温平衡变化作为研究恐龙绝灭问题的一个重要参考因素。
海洋退潮说
根据罗伯特-巴克的说法,海洋退潮,陆地之间相接壤时,生物彼此相接触或影响,因而造成某种类的生物绝种。例如袋鼠,袋鼠能在大洋洲这种岛屿大陆上生存,但在南美大陆上遇见别种动物就宣告灭亡。除了这种吃与被吃的关系以外,还有疾病与寄生虫等的传染与传播问题,恐龙有可能因此灭绝。
温血动物说
过去,所有的科学家都认为恐龙像其他爬行动物一样是冷血动物或变温动物,但是随着化石资料的不断增多,人们的认识也发生了变化,有人提出,有些恐龙可能是温血动物。首先,他们认为有些恐龙行动极为敏捷,也不是像蛇一样在地上爬行,而是靠两条后腿在地面上跑动,其速度可达每小时20至90多公里。这就需要有强壮的心脏并且维持较高的新陈代谢,这些显然冷血动物是做不到的。其次,恐龙的食量都相当大,据推测,一头30吨重的蜥脚类恐龙,每天可能要吃掉近2吨食物左右,只有温血动物才需要这么多的能量。从食肉恐龙远远少于食草恐龙来看,这一点也是合理的。另外,还有一些身体较小的恐龙,它们身上覆盖着一层羽毛或毛发,这也是为了防止体温散失。其它方面,如骨胳的研究,也初步表明一些恐龙是温血动物。温血恐龙的说法一提出,就受到强烈抨击,但到底结论如何,还很难下定论。
有些人认为恐龙是温血性动物,因此可能禁不起白垩纪晚期的寒冷气候而导致无法存活。因为即使恐龙是温血性,体温仍然不高,可能和现生树懒的体温差不多,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,不能充分补给氧,而它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。它们过于庞大的体驱,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。但是,这种学说有一个疑点,那就是恐龙不都是那么庞大的,也不一定都不能躲进洞里避难,所以这种学说也已不完善的地方,
自相残杀说
恐龙灭绝[大灭绝事件]
压迫学说
恐龙的数目急增,在植物有限的情况下,造成了草食性恐龙的灭绝,接着靠食用草食性恐龙为生的肉食性恐龙也因为食物的不足而跟着死亡。(疑点:何以恐龙会在历经了长达约2亿年的生态平衡之后突然增加?为此学说成立的重要关键,也直接地造成了许多学者对恐龙异常增产的原因的探讨。)
气温雌雄说
根据鳄鱼现今情况,鳄鱼的雌雄决定于处于卵期的气温,当气温高时,鳄鱼(卵内)是雄性,当气温低时,鳄鱼(卵内)是雌性,因为鳄鱼保持了恐龙的原始形态,所以卵的雌雄问题很可能与恐龙类似。因为6500万年前,地球气候陡然变化,气温骤升,导致几乎所有的恐龙卵都成雄性,所以雄性恐龙在无雌性恐龙继承下去的情况下,灭绝了。
物种老化说
认为恐龙由于繁荣期间长达1.6亿年,使得肉体过于巨体化。而且,角和其它骨骼也出现异常发达的现象,因此在生活上产生极大的不便,终于导致绝种。
(疑点:并非所有的恐龙体型都如此庞大,也有体长仅一米左右的小恐龙。另外,也有骨骼像鹿一般,能够轻快奔跑的恐龙。但为什么这种恐龙也同时绝种了呢?而且,异常发达的骨骼等部位,在冷血动物体内,推测能够吸收外界的温度,也能放出体内的热,以调节身体的温度,具有非常有利的功能。由此,不少人对恐龙因种的老化而绝种的说法表示怀疑。)
生物碱学说
不过,含有生物碱的植物并非突然出现于白垩纪后期,在恐龙绝种的五百万年前已经可以见到。此学说未说明何以恐龙在这段期间内仍能生存。所以,这种说法也不能单独成立。
气候骤变理论
根据深海地质钻探得到的资料,一些科学家认为在6500万年前的地球上的气候发生了异常的变化,温度忽然升高。这种变化使恐龙等散热能力较弱的变温动物无法很好地适应环境,引起其身体中的内分泌系统紊乱,尤其是造成雄性个体的生殖系统严重损坏。结果,恐龙无法繁殖后代,从而走向了最终的绝灭。
恐龙灭绝[大灭绝事件]
气候骤变造成恐龙绝灭的一条可能的途径是严重影响恐龙的卵。一些科学家发现,在恐龙灭绝之前的白垩纪末期,恐龙蛋的蛋壳有变薄的趋势,说明在恐龙大绝灭之前有气候急剧变化造成的作用。中国的一些古生物学家也发现,在一些化石地点产出的恐龙蛋中,临近绝灭时期的那些恐龙蛋蛋壳上的气孔比其它时期的恐龙蛋蛋壳中的气孔要少,这很可能与气候变得寒冷干燥有关。
大气变化理论
白垩纪末期的恐龙大绝灭是生物历史上的一个千古之谜,科学家提出了一个又一个的理论来试图解释其原因,但是至今没有一个让所有人都能够接受的定论。较为流行的的说法是小行星撞击地球引起的灾难导致了恐龙的灭绝,但是这一理论并不完善。因为恐龙是当时地球上最成功的动物,其丰富的多样性更是表现得大小不等、形态各异、生活方式也是多种多样。如果是小行星撞击造成的灾难引起了恐龙的灭绝,那么为什么鸟能够度过劫难的呢?这不能不促使人们再去寻找其它的思路来分析恐龙绝灭的原因。
恐龙灭绝
有证据表明,恐龙生活的中生代二氧化碳的浓度很高,而其后的新生代二氧化碳的浓度却较低。这种大气成分的变化是否与恐龙灭绝有关呢?
众所周知,每种生物都需要在适当的环境里才能够正常地生活,环境的变化常常能够导致一个物种的兴衰。当环境有利于这一物种时,它就会兴旺发展﹔反之,则会衰落甚至绝灭。环境因素包括温度、水等因素,还包括大气的成份。那么,大气成份的变化会不会影响生物的生活呢?答案是肯定的。例如,人处在二氧化碳浓度较高的环境下会有生命危险,而有些动物甚至比人对二氧化碳的浓度变化更为敏感。
恐龙生活的中生代,大气中的二氧化碳的含量较高,说明恐龙很适应于高二氧化碳浓度的大气环境。也许只有在那种大气环境中,它们才能很好的生活。当时,尽管哺乳动物也已经出现,但是它们始终没有得到大发展,也许这正是由于大气成分以及其它环境对它们并不十分有利,因此它们在中生代一直处于弱小的地位,发展缓慢。随着时间推移,到了白垩纪之末,大气环境发生了巨大的变化,二氧化碳的含量降低,氧气的含量增加,这种对恐龙不利的环境可能体现在两个方面:1、恐龙的身体发生了不适,在新的环境下,很容易得病,而且疾病会象瘟疫一样蔓延。2、新的大气环境更适于哺乳动物的生存,哺乳动物成为更先进、适应性更强的竞争者。在这两种因素的作用下,恐龙最终灭绝了。而那些孑遗的爬行动物则是少数既能适应旧环境,又能适应新环境的少数爬行动物物种。
大气成分变化造成恐龙灭绝这一理论有两个出发点,一个是中生代的大气成份与现代不同。现代科学已能证明这一点。另一个是每种生物需要合适的大气环境才能生存。现代科学也不难对此进行验证。
远古时代的大气中几乎没有氧气,而二氧化碳的含量很高。后来由于生物的出现,在光合作用下大气中二氧化碳的含量逐渐减少、氧气的含量逐渐增加的这一过程也许可以解释生物进化史中的很多现象。例如寒武纪的生命大爆发,这也是进化史中的一个难解之谜。大气成份变化也可以对此作出解释,因为动物不能直接利用无机物进行光合作用,它的起源落后于植物的起源,必须发生于大气中的氧气含量达到相当的程度时。因此,寒武纪的生命大爆发必须以大气中的氧气含量已经达到了一定程度做保障,而这一点已经被科学所证明。
因此,对于恐龙绝灭来说,小行星的撞击也许起了一定作用,但看来并非是最关键的因素。
除了上述的22种比较著名的说法之外,还有许多较鲜为人知的说法(如太阳黑子爆发、电磁扰动、地球磁场方向及强弱发生变化),至于哪一个才是最好的说法,全凭各人的想法,仁者见仁,智者见智,并没有一定的对与错,毕竟恐龙灭亡之谜还没有真正解开呀!
综合原因说
因为恐龙的灭绝只有在各种内外界因素共同作用下才会发生,所以这种理论认为恐龙灭绝是一个复杂的过程,单一的原因很难导致恐龙灭绝,恐龙灭绝是多方面造成的。
小行星撞击地球(想象图)
恐龙是古爬行动动物,种类繁多,体型各异,小的体长不到一米,大的体长数十米,重达四五十吨。有食肉的,也有食植物的。它们在地球上的陆地或沼泽附近生活,在地球上曾称霸一时。
其他猜测
据德国《科学画报》杂志报道,来自波恩天体物理学研究所的约尔格。法尔教授介绍说,地球在6千万年前曾陷入一次强烈的宇宙粒子流“风暴”中。在遭遇这样的风暴时,高速进入地球大气的各种粒子会达到平时的上百倍之多,将大气中的分子“撕裂”成为形成雨水所必要的凝结核,最终导致地球大气中云层增厚,降雨频繁,气温急剧下降。
科学家认为,正是宇宙粒子流的爆发导致了地球气候条件的剧烈变化,而不能适应此种气候变化的恐龙也因此在较短时间内灭绝。
大量体现当时地球环境特征的动植物化右均显示,白垩纪末期以前,地球大气层的密度和厚度远远超过现代,地表较为平坦,全球都是非常温暖潮湿的气候环境。那时极地和赤道温差很小,20世纪80年代,加拿大地质学家曾在北极圈内的埃尔斯米尔岛发现了一片以水衫为主的化石树林,林中还有鳄等动物化石,说明极地曾具有热带的气候环境。自然环境是决定生命存在形态的主要因素,地球大爆发后,当那些身躯硕大的恐龙赖以生存的湿热环境不复存在时,即使有一些幸存下来,也无法适应相对寒冷干燥、有冷暖季节区分的气候环境而继续生在。所以,大多数恐龙的绝迹便自然而然了。
流星撞地球说
据外媒报道,科学家最新发现表明,大规模的流星撞击或是导致恐龙灭亡的罪魁祸首。
该恐龙角是在美国蒙大拿州的地狱溪地层发现的,这里曾出土很多恐龙化石。该化石的地点位于白垩纪-第三纪(K-T)边界的岩石层下13厘米处,该边界是化石记录中恐龙死亡的关键点。科学家相信这些恐龙在一场突发的全球性大灾难后消失的,而非此前所称的缓慢灭绝。
6500万年前白垩纪末期,小行星或彗星撞击地球墨西哥海岸,从而杀死所有的恐龙。有些怀疑者指出300万年间并没有恐龙化石的存在,从而致撞击成为所有恐龙一夜消失的新证据。在K-T边界岩石层地下10英尺处明显没有化石的存在,这个地区被俗称为“三米长的缺口”。
“三米长的缺口”理论引起恐龙问题的争议,有人认为它们进化成鸟,而有科学家认为恐龙缓慢死去。然而该恐龙角的发现逐渐填补了这个“缺口”,它一定程度上支持了毁灭性小行星摧毁了恐龙的观点。
耶鲁大学泰勒·里松博士说道,“这表明至少有些恐龙在小行星撞击前还很好。这些表明缺乏非禽类(鸟)恐龙化石的缺口并不存在与之前的假设-非禽类恐龙在K-T边界撞击事件前就已灭绝,并不相符。”科学家指出撞击后形成的125厘米岩层完全没有化石的存在。
因陨石撞击:地球进入核冬天
恐龙曾经称霸地球,但其消失的原因仍众说纷纭。有说法称6600万年前一颗巨大陨石撞击,导致地球进入“核冬天”,恐龙不堪恶劣环境最终灭亡。科学家最近找到实质证据证实这一说法。
科学家指出,6500万年以前,一颗直径10公里的巨大陨石撞击地球,扬起大量烟尘遮蔽天空,地球环境进入“核冬天” (nuclear winter),太阳被遮蔽致使气温严寒,植物无法进行光合作用,所以缺乏氧气,让一度支配地球的恐龙走向衰亡。
证据隐藏在德州布拉索斯河地区,沉淀物生成的石头经过分析显示,与冲击坑的石头年龄相同。荷兰乌特勒支大学科学家魏勒库说,“陨石冲击扰乱原本相对稳定、温暖的气候,可能对地球生命造成很大压力。”
这个冬天据说持续不超过20到30年,可是足以消灭海陆空各种生物,以及许多其他生命形式,科学家如是说。
影响
恐龙灭绝时大量蜥蜴蛇类灭绝消失
2012年最新一项研究显示,当6500万年前地球遭受小行星碰撞导致恐龙灭绝时期,大量的蜥蜴和蛇类也灭绝消失。
科学家现在认为,一颗超大质量小行星碰撞在墨西哥海岸,导致物种大范围灭绝,使地球上83%的爬行动物消失。体型较大的物种遭受的苦难更大,当时体型超过0.5公斤的任何物种都难逃灭顶之灾。
美国耶鲁大学的尼古拉斯-隆瑞奇博士说:“通常人们会认为小行星碰撞事件主要导致恐龙灭绝,但是此次碰撞事件对地球整个生态系统构成了严重的破坏,蜥蜴和蛇类几乎全部灭绝。”
隆瑞奇指出,在恐龙生存末期出现了大量的爬行动物,其中包括体型微小和体长达2米的蜥蜴。当时远古蟒蛇足以吞食恐龙蛋,甚至可以捕杀许多恐龙物种的幼仔。在白垩纪末期小行星碰撞事件中,许多远古爬行动物都相继灭绝消失,但是幸存的物种最终进化形成现今1000多种物种。
启示
不论以上的事情是否真的发生过,恐龙的全部灭绝都将是一个奇特的事件。我们获得了一些珍贵的恐龙化石,使科学家们的研究工作能够进行。我们希望在不久的将来,这个谜会解开。同时我们应该知道,任何一种生物都要经历产生、发展、繁荣、灭亡的过程,就象每一个人都要经历生老病死一样。这是大自然的规律,并不会因为那一物种庞大强盛而改变。恐龙灭绝了,随后出现了一个崭新的时代,更多的更高级的生物将把地球装点得更加美好。
原因总结
恐龙绝迹原因一直是科学界的一个争议,由数十名专家组成的一个国际科研小组,公布他们就这件事情的研究结果,指出在6500万年前一颗小行星在墨西哥海岸撞击地球,令地球出现了因撞击引起的地震和火焰风暴,关键是把几百亿吨的物质抛入大气层,遮挡住太阳的光线,令许多生物失去生存空间,当中包括了恐龙。
而研究同时指出,这撞击却同时提供创造了,包括人类在内的许多新物种进化的环境和条件。
一灭一生,真是一个循环,地球的情况来看,是否又是步向另一次重生的阶段?
新成果
距今约6000万到7000万年前,地球上发生过一件大事,那就是生物界“霸主”恐龙突然消失了。恐龙的灭绝之谜一直是科学家们长期研究和争论的焦点,已公开提出的灭绝说就有130种之多,如地磁倒转说、蛋壳变厚说、海洋收缩说、太阳耀斑说等等。有人说恐龙可能是得癌症死的,还有人说“凶手”可能是一场罕见的干旱。目前科学界比较广为接受的“外星撞击说”认为,是一颗小行星撞击地球导致了恐龙的灭绝。在诸多假设中还有不少新奇有趣的说法。“死亡之星”说
美国物理学家里查德·穆勒认为一颗围绕太阳运转的星体每2600万年就会将一些小游星掷向太阳,其中一些小游星撞击到地球后导致了恐龙的灭绝。穆勒将这颗“死亡之星”称作“复仇女神”,并表示这颗星体分裂出的小游星就是恐龙灭绝的“罪魁祸首”。种族没落说
中国黑龙江学者于大海最新提出,恐龙生存体制和生命机制的彻底衰败是恐龙遭致自身淘汰的根本原因。他研究发现,任何一种生物种类在地球上的存活都有着特定的周期性,到了一定的生命周期后,就会由于其自身遗传机制方面所存在的问题而自行消亡。而事实证明,在地球上称霸1.6亿年的恐龙家族早在所谓的大灾变之前就已经“家道中落”了。性功能衰退说
他认为,在恐龙繁盛的侏罗纪时期,雌雄恐龙的生殖能力都很强,大量的受精蛋均孵化出了恐龙,因此出现了保存大量恐龙骨骼化石而未见恐龙蛋化石的情况。到了晚白垩纪,雌性恐龙的生殖功能仍较强,但雄性恐龙却出现了性功能障碍,大量的蛋未能受精,因此出现了大量的蛋化石而骨骼化石则相对十分稀少的情况。从晚白垩纪早期到晚期,地层中的恐龙蛋化石逐渐减少,说明恐龙的生殖功能逐渐衰退,恐龙的数量不断减少,最终灭绝。海底火山爆发说
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所致。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,影响了需要大量食物的恐龙等动物的生存。放屁灭绝说
法国科学家推测,导致恐龙绝种的正是它们自己的屁。恐龙家族种类众多,它们大多体形庞大,部分重达80至100吨,每天要吃130~260公斤食物。而恐龙每天会不断放屁,屁中含有大量的甲烷。甲烷最终破坏了臭氧层,导致地球生态发生巨变,食物奇缺,以致恐龙绝种。水星惹祸说
美国科学家的研究认为,恐龙之死是水星惹的祸。6500万年前,水星的轨道发生摆动,导致一颗小行星飞向地球,成为恐龙大灭绝的罪魁祸首。
科学家们使用电脑模型对2.5亿年前的太阳系进行了“还原”。模型表明,6500万年前,水星的轨道发生摆动,并对太空中的一个小行星带产生影响,很有可能使单个的小行星走上与地球相撞之路,从而导致恐龙的灭顶之灾。翔子
对于恐龙的灭绝,科学家至少提出了90多种比较有道理的假说。
有一种比较普遍的观点认为,恐龙的大规模死亡或灭绝跟地壳运动和地球气候变迁很有关系。中生代末期,地壳上长出很多山来,沼泽被毁灭了。地下的气候也发生了变化,出现了冷热季节的交替。这样一来,像恐龙这样的冷血动物就变得不能适应了,气候变冷体温就跟着下降,忍受不住寒冷就会死亡。它们的呼吸器官只适于对付湿热的空气。却对付不了变得又干又热的空气。由于气候的改变,原来很茂盛的蕨类等裸子植物绝迹了,代之以能开花结果的被子植物一到冬天,万物凋零,恐龙的食物出现了全面恐慌。在新的环境面前,在漫长的进化过程中身体构造已经定型的恐龙,只能走上灭绝的道路。而能够进行冬眠的蛇,蜥蜴类,身上长毛能御寒并能躲进山洞避寒的小型哺乳类动物和鸟类,却得以保存下来。
与以上观点相类似的一种学说认为,恐龙的灭绝与大陆漂移有直接关系。恐龙刚刚出现时,就生活在一块古陆地上,那里是恐龙的乐园。可是到了侏罗纪,古陆开始分裂,并且开始漂向不同方向,由于大陆漂移,在白垩纪晚期,恐龙生活的环境发生了巨大的变化,气温逐渐下降,没有御寒装备和生理机能的恐龙只能坐以待毙,全部灭绝了。
科学界里还有一种主张认为,恐龙是因为陨石降落而灭绝的,这种主张被称为陨石说,有的科学家推测,天外某颗小行星以每秒40公里的速度陨落到大海里,4秒钟后即出现海底深坑,海水升温的蒸气柱高达40公里,其后5公里高的海浪与陨石气化微尘袭击全球。此时,极地雪融,植物毁灭,恐龙被埋入泥沙土中。当然,这颗陨星也可能落在陆地上,那会给地球上的生物带来更严重的毁灭。这种假设还缺乏证据,如果地球上曾经发生过这种事,应该能在地球表面找到一个极其巨大的陨石坑才对。
还有些科学家推测,坠落到地球上的陨星不是一颗,而是成千上万颗,像聚雨一样。这些陨星虽然小,但每一颗的威力都胜过几颗原子弹,集中到一起就不难造成地球上生物的全面灭绝。
有些天文学家提出了超新星爆炸说。超新星是指那些光耀夺目,并且旋即殒灭的星体。构成它们的星核物质的温度和密度,由于超出了星体本身容许的界限而突然爆炸,并出现了散发强烈的光线,宇宙线和X射线的现象,这就是超新星爆炸。爆炸时放出的X射线产生出相当于高的能量,相当于10个太阳,使地球表面上的气温骤增。因此地表面刮起了大型的台风和强烈的暴风,由暴风从地表卷起的高温空气在高处形成冰云,遮住阳光,已经习惯于热带生活的恐龙不耐严寒,于是就灭绝了。
有一些生物学家认为,恐龙是因为食物中毒而灭绝的。恐龙吃的蕨类、苏铁、银杏、松柏等植物都是不会开花的植物,这些植物对恐龙不会有多大的影响,但是,后来却出现了有花植物,这些有花植物中所含有的生物碱具有很大的毒性。恐龙又是“大肚汉”,吃的非常多,所以就等于恐龙集体“服毒自杀”了。在中国的自贡地区曾发现过大量的恐龙化石,被誉为“恐龙之乡”,外国人羡慕地称中国是“恐龙财主”。专家们在用孢粉分析,沉积相分析,光谱分析等方法对这里的恐龙化石进行研究后,发现这些化石砷含量超过了100PPM。由此他们认为,这些恐龙是因为吃了有毒性食物而暴死的。
除此之外,科学家们对恐龙的灭绝还提出了各种各样的假设。有人认为,由于当时哺乳类大量增加,它们脑子机灵,动作敏捷,使行动迟缓而脑子又不发达的恐龙难以抢夺到食物。同时,它们又把不善于保护后代的恐龙的蛋都当成了美味佳肴。恐龙蛋被它们偷吃光了,恐龙也就灭绝了。
有人认为,当时地球上频繁发生火山爆发,火山灰不仅严重污染了空气,而且长年累月地遮住了阳光,从而使生态环境发生了突变,氧气缺乏,没有降雨,沼泽、山川干涸,植物灭绝,在如此恶劣的环境里,恐龙便死光了。
法国科学家德迪特不甘落后,也对恐龙灭绝的原因提出了自己独特的解释。他认为,恐龙这种巨型动物每天要吃掉大量食物且不断放屁,向空气中释放大量的甲烷气体。由于恐龙太多,生存时间又长,它们放的屁就对臭氧层造成破坏,进而造成毁灭性气候。
国外一个研究小组对恐龙作了20年的研究后,得出一个惊人结论:外星人消灭了恐龙。前苏联古人类学家巴罗诺夫说:“6000万年前外星人公开猎取恐龙,并在几千年中消灭了这种动物。恐龙与鸟类有关,而非从前人们所认为的与爬虫有关。对外星人来说,它们只是巨大的味道好极了的鸡,每年要猎走好几百吨肉,这种肉在那里成了名贵物品。四年前,北极地区发现的恐龙墓场也证实他的理论。在那里,成千上万的恐龙头骨上,有尖利的,像被激光设施切割后留下的痕迹。有迹象显示,外星人曾将恐龙运到他们的星球作为家畜来饲养,可能那时他们已意识到恐龙濒临绝种了”。世界其他的古人类家,有不少也同意巴罗诺夫的研究报告。一个英国专家说“由于我们在地球上也有同样的行为-----过分的狩猎,使许多动物绝种。我认为他的理论也是讲得过的”。古人类学家们决定去北极岛的屠宰场看看。
新理论
卵生导致灭绝
恐龙妈妈体重可达4吨,是新孵化恐龙的2500倍还重,而大象妈妈的体重却仅是其幼儿的22倍。换句话讲,哺乳动物的幼儿就已经相当大了。而对于恐龙而言,要生育体积较大的恐龙,不仅需要更大更厚的蛋壳,还需要透过蛋壳结构能使胚胎呼吸,而要达到这个要求几乎不可能,因此,新孵化恐龙肯定要小得多。另外,新生哺乳动物生存在与其父母相同的生境中:母亲喂养它们以母乳,直到它们能够较独立地生存。大型恐龙却是另一种情况:它们在一生中要适应诸多不同的生境,因为它们的体型变化实在是太大了,从几千克甚至可以长到3万千克。
Daryl Codron对此解释道,科学界已经达成一项共识,就是特定体型的生物会占据相应的生境,也就是说,恐龙在其一生会经历所有生态域中的大多数,而哺乳动物则只需经历其中的少部分。研究结果显示,小型及中型恐龙由于其生境会被大型恐龙的青年个体占据而拥有极少的个体种类,这种情况在哺乳动物中是不会发生的。对恐龙所有属种(包括其后裔——鸟类)的统计显示,个体体重介于2~60千克时,仅极少种类会与成年个体共同生活。Marcus Clauss通过计算机模拟总结道,首先,小型及中型种类的缺失是恐龙间竞争所导致的,而哺乳动物却没有这样悬殊的差距;其次,由于大型恐龙的存在以及恐龙年轻个体的普遍竞争,哺乳动物并不发育形成大型种类;再次,对于小型恐龙而言,由于来自同类及哺乳动物的竞争,它们的生存压力更大,以至于它们要么走向灭绝的边缘,要么向新的生境发展,而后者保证了它们生存,那就是进化成鸟类占领天空。
恐龙在地球上的霸主地位共延续了1.5亿年,三叠/白垩界线处的大灭绝事件,为恐龙招来了巨大灾难。当时所有重约10~25千克的生物基本都灭绝了。许多哺乳动物在此阈值之下,因此得以躲过此次灾难并在其后大型化,向空出来的生态域进军,恐龙的命运与此相反,因此它们走上了衰落的道路。
爬行动物到陆地上生活,开始了“爬行动物时代”,大地第一次被脊椎动物广泛占据。那时的地球气候温暖,遍地都是茂密的森林,爬行动物有足够的食物,逐渐繁盛起来,种类越来越多。有的长了较长的腿,适宜在陆地生活;有的则完全失去了腿,长的像蛇一样;有的腿又变成了像鱼鳍一样的鳍状肢,表明它们又重新回到了水里;还有的长了翅膀,向天空飞去……它们不断的分化成各种不同种类的爬行动物,其中有一种变成今天的龟类,而另一类则演变成为哺乳动物,还有一类成了现代的蛇和蜥蜴。但最为突出、最多样化的一类是分为鳄鱼、恐龙及鸟类。
彗星撞击加火山爆发
经过不断的研究,科学家们最终找到了确切的证据证明。在6500万年前,从有一颗巨大的彗星撞击到地上上面。通过内部震荡理论在彗星撞击的对面点出造成火山爆发。当然,这些都不足以使恐龙灭绝。真正使恐龙灭绝的,是这种火山在爆发之后,携带出了大量的厌氧菌,这种厌氧菌将氧气转化成了一种有毒的化学气体。经过十几万年甚至更长的时间。空气中氧气的含量变得极其稀少。小型哺乳动物能够继续生存。但体型巨大的恐龙却失去了生存的能力。于是为了继续繁衍,便将身体不断缩小。缩小再缩小。也就逐渐演化成了类似鸟类的其它物种。如今的昆虫之所以变得这么小。也是因为空气中的氧气含量过少,使得它们无法得到足够的氧气来带动庞大的肢体
恐龙
灭绝模式
虽然白垩纪-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。由于大气层中的微粒遮蔽了阳光,减少抵达地表的太阳能,依赖光合作用的生物衰退或灭绝。在白垩纪晚期,食物链底层是由依赖光合作用的生物构成,例如浮游植物与陆地植物,如同现今的状况。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(Coccolithophore)与软体动物(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,在这次灭绝事件中灭亡,或遭受严重打击。例如,沧龙类被认为以菊石为食,这群海生爬行动物在白垩纪-古近纪灭绝事件中灭亡。
杂食性、食虫性、以及食腐动物在这次灭绝事件中存活,可能因为它们的食性较多变化。白垩纪末期似乎没有完全的草食性或肉食性哺乳动物。哺乳动物与鸟类借由以昆虫、蚯蚓、蜗牛……等动物为食,而在K-Pg事件中存活,而这些动物则以死亡的植物与动物为食。科学家假设,这些生物以生物的有机碎屑为生,因此得以在这次植物群崩溃的灭绝事件存活。
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自陆地冲刷下来的生物有机碎屑为生,较少直接以活的植物为生。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。生存在浮游带的动物几乎以活的浮游植物为生,而生存在海床的动物,则以生物的有机碎屑为食,或者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,是半水生动物,并可以生物碎屑为生。现代鳄鱼可以食腐为生,并可长达数月不进食;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。
在灭绝事件过后,造成许多空缺的生态位,生态系统花了长时间才恢复原本的多样性。
微生物群
在钙质微型浮游生物的化石记录中,白垩纪末灭绝事件是最大规模的集体灭绝之一;钙质微型浮游生物形成的钙质沉积层,也是白垩纪的名称来源。这次灭绝事件对钙质微型浮游生物的影响,只有到种的程度。根据统计分析,这段时间的海洋生物物种数量降低,多是因为迅速的灭亡,而非物种形成的减少。由于微生物的化石记录多由囊胞所构成,而不是所有的甲藻门(Dinoflagellate)都具有囊胞,因此K-Pg界线时期的甲藻类化石记录并不明确,造成相关研究的差异。2004年的一个研究,则认为当时的甲藻类并没有发生明显变动。
最早自奥陶纪之后,放射虫(Radiolaria)一度消失于化石记录。在白垩纪/古近纪交界,可以找到少量的放射虫化石。没有证据显示当时的放射虫遭到大规模的灭绝。在古新世早期,放射虫在南极区相当繁盛,这可能因为寒冷的气候。接近46%的硅藻物种,继续存活到上古新世。这显示白垩纪末的硅藻灭绝程度并不严重,层度仅到种的程度。
自从1930年代以来,科学家已着手研究白垩纪与古近纪交接时的有孔虫门(Foraminifera)灭绝状况。自从撞击事件可能造成白垩纪末灭绝事件的理论出现后,更多科学家研究K-Pg界线时的有孔虫门灭绝状况。但科学界对此的意见分为两派,一派认为有孔虫门主要因为这次灭绝事件而影响,另一派认为在白垩纪与古近纪交接时期,有孔虫门有过多次的灭绝与复原。
底栖的有孔虫类主要以生物有机碎屑为食,随者白垩纪末灭绝事件造成大量海洋生物死亡,众多的底栖有孔虫类也跟者灭亡。在海洋生态圈复原后,底栖有孔虫类的食物来源增加,物种形成也跟着增加。浮游植物在古新世早期复原,提供大型的低栖有孔虫类食物。直到灭绝事件后的数十万年,约在古新世早期,低栖生态系统才完全复原。
海生无脊椎动物
一个菊石亚纲的化石
化石证据显示,在白垩纪-古近纪灭绝事件的前后,海生无脊椎动物有相当大的变化。但化石纪录的缺乏,使得无法显示出真实的灭绝比例。
介形纲(Ostracoda)是甲壳亚门的一纲,这群小型动物在马斯特里赫特阶上层相当繁盛,在多个地区留下化石纪录。一个针对介形纲化石的研究,显示介形纲在古新世时期的多样性,低于第三纪的其他时期。但研究无法确定介形纲的衰退,是在白垩纪末事件的之前或之后发生。
在白垩纪晚期的珊瑚纲石珊瑚目中,有接近60%的属消失,没有存活到古新世。近一步的研究显示,栖息于温暖、副热带、浅海地区的珊瑚,记有98%的种灭亡。而那些栖息于较寒冷、透光带以下、单独生长、无法形成珊瑚礁的珊瑚,受到灭绝事件的影响较小。与进行光合作用的海藻共生共存的珊瑚,则在白垩纪-古近纪灭绝事件中大量灭亡。但除了研究K-Pg界线到古新世地层中的珊瑚化石以外,还要参考当时的珊瑚礁生态系统变化。
一个双壳纲中的厚壳蛤类化石
在软体动物头足纲中,大部分的物种在这次灭绝事件灭亡,只有鹦鹉螺亚纲(以现代的鹦鹉螺为代表)与蛸亚纲(演化成现代的章鱼、鱿鱼、乌贼)存活至今。这些灭亡的物种包含独特的箭石目,以及高度多样性、分布广泛且数量众多的菊石。研究人员指出鹦鹉螺亚纲产的卵较大、数量较少,是它们存活下来的重要原因。而菊石产的卵数量众多、以浮游生物方式生存,因此在白垩纪末灭绝事件中灭亡。在全球各地的菊石灭亡之后,鹦鹉螺类的外壳开始辐射演化,演化出不同的形状,构造日益复杂,与昔日的菊石类似。
在棘皮动物中,接近35%的属在这次灭绝事件中消失。其中,生存在低纬度、浅水的棘皮动物灭亡比例最高;而生存在中纬度、深海区域的棘皮动物,被影响的程度则较小。这种灭绝模式的成因可能是栖息地的消失,尤其是浅水地区的碳酸盐岩台地。
陆地无脊椎动物
在北美洲的14个地点,开花植物化石被用来研究昆虫的多样性变化与灭绝比例。研究人员发现,在K-Pg界线前的白垩纪地层,有丰富的植物,昆虫很多样化。在古新世早期(约灭绝事件后170万年),植物群仍相当多样化,来自昆虫的采食则较少。
陆地植物
在白垩纪-古近纪灭绝事件发生时,没有广布于全球的植物可供研究。但个别地区的植物群连续状况可供研究。在北美洲,白垩纪-古近纪灭绝事件发生时有大量植物灭亡,但在该次灭绝事件发生前,已有明显的植物群变化。
在南半球的高纬度地区,例如新西兰与南极洲,植物群的物种并没有发生大量消失,但在植物的繁盛状况则有短期、剧烈的变化。在北美洲,有接近57%的植物物种灭亡。在古新世,化石记录中的蕨叶,显示蕨类开始再度兴盛,植物群开始复原。在1980年的圣海伦火山爆发后,也出现类似的蕨类复兴状况。
由于白垩纪末灭绝事件,对植物群造成整体性的破坏,当时的腐生生物大量激增,例如真菌,这些生物不需依靠光合作用,而分解死亡植物以吸收营养。真菌的繁盛只持续了数年,当大气层恢复正常后,光合作用植物(例如蕨类)开始再度生长。
非主龙类爬行动物
在白垩纪-古近纪灭绝事件中,非主龙类的爬行动物有龟鳖目、鳞龙超目(包含现今的蛇、蜥蜴、蚓蜥)存活下来,此外还有半水生的离龙目(属于原始的主龙形下纲,消失于中新世)也幸存过这次灭绝事件。有超过80%的白垩纪乌龟,存活过这次事件。在白垩纪末,总计有六个乌龟的科,都存活到古近纪,并存活至今。
现存的鳞龙类包含:喙头蜥目、有鳞目。在中生代早期,喙头蜥目是群相当成功的动物,而且分布广泛,但在白垩纪中期开始衰退。喙头蜥目仅存一属,仅存于新西兰。
现存的有鳞目包含:蜥蜴、蛇、以及蚓蜥,它们在侏罗纪占据了许多不同的生态位,并成功地存活到白垩纪。有鳞目存活过白垩纪末灭绝事件,成为现今最成功、最多样化的爬行动物,总计有超过6000个种。未知有任何陆生有鳞目的科,在这次灭绝事件中消失,化石证据也显示它们的数量没有明显的变化。这些陆生有鳞目动物的体型小、适应性强的代谢率、以及可改变栖息环境的能力,是它们在白垩纪晚期/古新世早期幸存的原因。
主龙类
在马斯特里赫特阶的化石纪录中,鳄形超目有10个科存在者,其中5科在K-Pg界线后消失,其余5科存活到古新世。这些幸存的鳄鱼大多栖息于淡水与陆地环境,唯有森林鳄科同时存活于淡水与海洋环境。由此可看出有50%的鳄鱼灭绝,而且没有大型鳄鱼存活下来,例如北美洲的恐鳄。鳄鱼在灭绝事件后大量存活的原因,可能是它们的水生生态位与穴居的生活方式,这样可以减少环境剧烈变动的影响。在2008年,Stéphane Jouve与其同事提出森林鳄科的幼年体生活于淡水环境,如同今日的海生幼年鳄鱼,所以当其他海生爬行动物灭亡时,森林鳄科仍得以继续幸存。淡水环境受到白垩纪-古近纪灭绝事件的影响,不若海洋环境来得大。
- 翼龙目
在马斯特里赫特阶,唯一确定存在的翼龙类是神龙翼龙科,神龙翼龙科也在灭绝事件中灭亡了。在白垩纪中期,仍有10科大型翼龙类存活者,而后逐渐衰退。较小型的翼龙类则早在马斯特里赫特阶以前就已灭亡。在马斯特里赫特阶前,已出现小型动物衰退,而大型动物更为繁盛的现象。在这个时期,新鸟亚纲开始多样化,并取代其他原始鸟类与翼龙类的生态位,这些动物之间可能出现直接的竞争,或只是新鸟亚纲占据这些消失物种的空白生态位。
- 恐龙
许多白垩纪末灭绝事件的研究,都关注于恐龙如何灭绝。除了少数的争议研究,大部分科学家同意恐龙(不包含鸟类)在白垩纪末灭绝事件中灭绝。关于恐龙的灭绝过程分为两派意见,第一派认为在白垩纪的最后数百万年,恐龙的多样性已出现衰退,第二派则认为,在最后数百万年,并没有迹象显示恐龙的衰退。而科学家仍无法根据这个时期的恐龙化石,在这两派意见中做出定论。没有证据显示马斯特里赫特阶晚期的恐龙,有穴居、游泳、潜水等习性,所以无法减低环境变动所带来的影响。某些小型的恐龙可能会存活下来,但它们不分草食性或肉食性,都会面临植物或猎物的短缺。
近年来,关于恐龙是内温性动物的证据日渐增多,恐龙与近亲鳄鱼的不同代谢程度,有助于科学家研究它们在白垩纪末的灭绝与存活原因。鳄鱼属于冷血动物,可以连续数个月未进食;而恐龙体型接近的温血动物,需要更多的食物来源,以维持较快的代谢率。因此当K-Pg事件发生时,整个食物链崩溃,需要大量食物的恐龙灭亡,而鳄鱼继续存活。鸟类与哺乳类等内温性动物,可能因为体型较小而所需食物较少,加上其他因素,得以在这次灭绝事件幸存。
有数个研究人员主张,恐龙的灭绝是逐渐性的,甚至有恐龙存活到古新世。他们宣称在海尔河组的岩层中,在K-Pg界线的上方1.3米处,发现了7种恐龙牙齿化石,意味者在K-Pg界线后的4万年,仍有恐龙存活者。在犹他州圣胡安河的白杨山砂岩层(Ojo Alamo Sandstone),发现了鸭嘴龙类的包括股骨在内的34块骨骼化石,附近有古新世的标准花粉,也得到了古地磁证据的支持。科罗拉多州的阿尼马斯组(Animas Formation)含恐龙部分的时代也可能属于古新世。这个发现显示该种恐龙存活到古近纪,接近6450万年前,K-Pg界线后的100万年。如果这个发现属实,这种鸭嘴龙类将成为幸免存活的演化支。但是有些人研究认为,上述化石可能因为侵蚀作用,而被带离原本的地点,而在较年轻的沉积层中再度沉积。2004年的一项研究表明在中国南雄盆地发现的鸭嘴龙化石和蛋化石中发现有古近纪的花粉沉积。
哺乳动物
所有白垩纪的哺乳动物主要族系,包含:卵生的单孔目、多瘤齿兽目、有袋下纲、真兽下纲、磔齿兽超科(Dryolestoidea,原始的兽亚纲)、以及冈瓦那兽亚目(Gondwanatheria,属于异兽亚纲),都存活过白垩纪-古近纪灭绝事件,但都遭受重大损失。生存在北美洲与亚洲的原始有袋类三角齿兽超科(Deltatheroida)遭到绝种。在北美洲的海尔河组,10种多瘤齿兽目中有至少一半成员,以及11种有袋类,都遭到灭亡。
在白垩纪-古近纪灭绝事件的前3000万年,哺乳动物开始多样化。白垩纪-古近纪灭绝事件阻碍了哺乳动物的进一步多样化。研究指出,尽管恐龙的消失留下大量生态位,但哺乳动物并未因此爆炸性多样化。一个研究指出,数个哺乳动物的目,在白垩纪-古近纪灭绝事件后不久开始多样化,包含翼手目(蝙蝠)、鲸偶蹄目(鲸鱼与海豚、以及偶蹄类);但另一个研究则提出不同看法,认为在白垩纪-古近纪灭绝事件后,只有有袋类开始多样化。
在K-Pg事件以前,哺乳动物的体型通常很小,接近老鼠的体型,使它们容易找到庇护地。此外,某些早期单孔目、有袋类、以及真兽类是半水生或穴居动物,如同许多现今哺乳动物的栖息环境。半水生或穴居哺乳动物可在白垩纪-古近纪灭绝事件造成的环境压力中找到庇护所。
证据
北美洲化石
在北美洲的陆相地层层序中,马斯特里赫特阶晚期的丰富孢粉型态与K-Pg界线后的蕨叶,最能突显两个不同时期地层的差异。
在K-Pg界线发生前,已知最富含恐龙化石的地层位于北美洲西部,尤其是美国蒙大拿州的海尔河组(年代为马斯特里赫特阶晚期)。若与海尔河组与加拿大亚伯达省与蒙大拿州的朱迪斯河组/恐龙公园组(年代较早,约7500万年前)相比较,可得出白垩纪最后1000万年的恐龙数目变化。这些地层的地理分布有限,仅分布于北美洲的部分地区。
除了丰富的恐龙化石,植物化石纪录可重建出植物物种的大幅减少,成为灭绝事件的证据。在K-Pg界线以上的地层,花粉化石证实该时期的优势植物是被子植物;在交界处的地层,花粉化石很少,主要是蕨叶化石。从K-Pg界线往上层探索,可以看出花粉化石的数量逐渐增多。在火山爆发后的地区,也可找到这种植物化石的改变模式。
海洋化石
海生浮游生物的大规模、迅速灭亡,发生于K-Pg界线时。早在K-Pg界线前,菊石亚纲已有小规模、缓慢的衰退,可能与白垩纪晚期的海退有关,其余的属在K-Pg界线时灭亡。双壳纲叠瓦蛤科的大部分物种,在K-Pg界线前已经逐渐灭亡;同样在白垩纪末期,菊石的多样性也出现小规模、逐渐的衰退。研究显示,在白垩纪晚期的海洋中,已出现数种不同的灭绝模式,发生时间部分交错,这些灭绝模式结束于白垩纪末灭绝事件。
判定方法
在白垩纪与古近纪的地层之间,有一层富含铱的黏土层,名为K-Pg界线(旧称:K-T界线)。恐龙(不包含鸟类)的化石仅发现于K-Pg界线的下层,显示它们在这次灭绝事件发生时(或之前)迅速灭绝。有少部分恐龙化石发现于K-Pg界线之上,但这些化石被认为是因为侵蚀等作用,而被带离原本的地点,然后沉积在较年轻的沉积层。
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K-Pg界线、带有化石的地层,年代从K-Pg界线前数百万年,到K-Pg界线后近百万年。
参考资料
[1]
科学家研究发现白垩纪恐龙灭绝原因 科学探索网[引用日期2018-12-13]
[2]
学者证恐龙灭绝因陨石撞击:地球进入核冬天 · 人民网[引用日期2014-05-24]
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第一次物种大灭绝
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二叠纪-三叠纪
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三叠纪-侏罗纪灭绝事件(Triassic–Jurassic extinction event)是五大生物集群灭绝事件之一,发生于三叠纪与侏罗纪之间,大约是1.996亿年前(一说是2.14亿年前)。这次灭绝事件的影响程度遍及陆地与海洋。在海洋生物中,有20%的生物消失,包含著名的牙形石。大型鳄类(如角鳄、狂齿鳄、波斯特鳄、灵鳄、楔形鳄)遭遇三叠纪早期植物面貌多为一些耐旱的类型,随着气候由半干热、干热向温湿转变遭受重创;大部分兽孔目、以及许多大型两栖动物也灭亡。三叠纪是古生代生物群消亡后现代生物群开始形成的过渡时期,植物趋向繁茂,低丘缓坡则分布有和现代相似的常绿树,如松、苏铁等,而盛产于古生代的主要植物群(尤其是裸子植物)几乎全部灭绝。三叠纪-侏罗纪灭绝事件使当时至少50%的物种消失。这次灭绝事件造成许多空缺的生态位,使恐龙成为了侏罗纪的优势陆地动物。三叠纪-侏罗纪灭绝事件发生于盘古大陆分裂前,经历时间短于一万年。这次灭绝事件,也造成三叠纪恐龙、侏罗纪恐龙的明显差异。在德国图宾根发现了一个化石地点,可观察到明显的三叠纪-侏罗纪界线。
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