昔日称霸四方的恐龙究竟如何从地表上消失

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在年时,英国博物学家罗伯特.普洛特(RobertPlot)发现了一根大腿骨;该骨头应属于一种身高比他高出半身的生物,普洛特认为该生物可能是巨人。从那时起,世界各地的岩层中都发现了这种巨型骨头,但这些骨头的主人仍无人知晓。从拇指特化为尖爪的英格兰禽龙、身披羽毛的中国小盗龙,到美国著名的暴龙,这些恐龙曾占据地球的各个角落。但在万到万年前,牠们全数灭绝──此即标志着两个地质时代转换的白垩纪—第三纪灭绝事件。在这段灾难性的时期中,地球上近四分之三的生物就此消亡;菊石类和头足类动物从大海中消失,众多微型浮游生物、两大群蛤蚶类,以及许多海星、海胆、阳隧足与海蔘的远古亲戚也都一同灭绝;甚至连海洋中的顶级掠食者(沧龙)也在此时消失。具有双翼的翼龙不再穿梭天际、成千上万的开花植物相继死去,大地徒留一片以蕨类为主的景观。年,曾获诺贝尔奖的美国物理学家路易斯.阿尔瓦雷茨(LuisAlvarez)和其子沃尔特(Walter)注意到地质记录中的不寻常之处。他们在白垩纪—第三纪灭绝事件的地质年代附近,发现了一道富含铱(一种银白色的易碎过渡金属)的黏土层;一般来说,这种金属比黄金还稀有,但这种罕见的元素却出现在全球的多处。最可能的解释就是当时有颗小行星撞上地球。铱在地球上十分罕见,但在来自外太空的陨石中却很常见。若小行星撞上地球,便可能将这种金属散布到大气层中;等尘埃落下后,便会在岩层中形成一道黏土层,记下撞击的时间。该地层中也发现了撞击石英(在强烈压力下才会形成的岩石,拥有细微的特征)的证据;此外,其中也有熔岩喷发到大气层,并在落地前凝固而成的玻璃珠。亦有大量烟灰──这可能是森林大火的残迹,或许是来自外太空的物体在撞击地球后,四散的燃烧碎片导致森林起火。北美洲目前保有最大的小行星撞击痕迹;海地也有一层厚厚的黏土层,其中充满了玻璃珠;墨西哥湾则可能因小行星撞击地球而产生巨型海啸,并导致落石生成。要产生此程度的破坏,小行星的直径得逾10公里且速度极快,才能在地表留下公里宽的大坑;但当时并未发现这种撞击点,且并非人人都能接受此理论。地球早已经历了气候危机:海洋温度起起伏伏,海平面亦上下变动。况且,小行星并非铱元素的唯一来源,小行星撞击也不是让灰烬进入大气层的唯一途径。就连冲击石英和玻璃珠都能透过小行星撞击之外的方式来产生。上述景况也能以火山爆发来解释,且在恐龙消失的那段时期,确实也发生了严重的火山喷发。   当时的印度仍是一座位于火山口上的岛屿,热岩则自地函缓缓地上升;与地壳不同的是,地函含有高量的铱。岩浆涌入地表,带来多万立方公尺的新岩石,并形成了广阔的熔岩平原(位于今日的德干高原)。在此过程中,火山灰、硫化物和金属涌入空中,可能还挡住了阳光。上述两种理论都以相同的证据来解释恐龙灭绝的成因,但两者都未找到理论中的陨坑或火山口,可见阿尔瓦雷茨的小行星撞击假说有些漏洞;但年时,地球科学家艾伦.希尔德布兰德(AlanHildebrand)发现了决定性的证据──在墨西哥沿岸浅海有个公里宽的坑洞,其重力异常,且有不寻常的磁场。该坑洞亦含有火成岩、冲击石英、玻璃珠和由碎石矿物胶结而成的角砾岩;这看起来象是小行星撞击后所产生的残骸。从陨坑的形状研判,小行星似乎是从某个角度撞上地球,使残骸往北美洲的方向飞去。撞击点的岩石想必受到强烈撞击的破坏,熔融的残骸也射至空中;在高温冲击之下,当地的一切全被摧毁。紧接而来的是一场前所未有的大地震,规模远超过地球史上的任何纪录。巨型海啸袭卷了海洋,撞击点的残骸纷飞,有的甚至脱离了大气层。这些被抛射的岩石落回地面时,会起火燃烧,一场火雨随之降临;周遭的动植物因此会在几天内(甚至是当场)死亡。随后,灰烬、硫磺与森林燃烧的烟灰微粒布满了天空,导致全球陷入一片黑暗之中达数周(甚至数月)之久。这个「撞击冬天」对于行光合作用的生物来说打击很大,进而使陆生植物和海洋浮游生物消失。随着食物链底层瓦解,整个生态系也开始感受到生存的压力。溶有灰烬的酸雨降下,但苦难却仍未结束。希克苏鲁伯陨坑正好位于三公里厚的碳酸盐岩层中央,该岩层好比一座温室气体(如二氧化碳)的固态贮藏室;遭撞击时,它可能会大幅增温并释出气体。等天空终于放晴,数十亿吨的温室气体也许会引发全球暖化。正如希尔德布兰德在发现陨坑时所言:「此坑可能是地球遭撞击时所产生的最大撞击坑,并造成大量生物灭绝」。但即使找到此坑,有些人仍对「恐龙灭绝肇因于小行星撞地球」的理论抱持怀疑。北美洲虽存有最完整的化石记录,但仍难以从中建立确切的时间表。这些古老的岩石无法使用碳定年法,因此难以判断恐龙是否都在同个时间死亡,抑或逐渐灭绝;且并非所有物种的化石都得以保存,所以很难拼凑出当时的生态系,并了解其瓦解原因。动物的尸骨得在特定的条件之下才能保存,而许多都已不留痕迹地消失了。虽然证据显示,的确有小行星坠落在希克苏鲁伯,但很难论断这就是恐龙灭绝的原因。有些科学家认为,撞击事件是发生于大灭绝前的30万年左右,因为一些化石证据位于撞击线以上的沉积层。这些沉积物或许是被小行星撞击所引发的海啸卷到岩石上,也可能是慢慢沉积而来,因此恐龙的灭绝或许没我们所想得那么快。有证据显示,动物会挖掘软岩层,而其中的侵蚀看起来象是由流水所造成。为了探讨希克苏鲁伯陨坑在恐龙末日中扮演的角色,科学家持续钻探周遭的遗迹。希克苏鲁伯陨坑是地球上最大的撞击坑,撞出此坑的小行星很大,因此在陨坑中形成了由熔融和碎裂岩石所构成的独特环状构造──环峰。自撞击以来,这个陨坑已逐渐淹没在17公尺深的水中,并覆盖了公尺厚的石灰石。   年至年间,国际大陆钻探科学计划深入墨西哥地底,找到了「冲击融化」岩石──陨坑形成时,该岩石可能由破裂四散而后黏合的岩石碎片组成。此计划还发现了因严重撞击而引起的热液活动证据;这意味着小行星撞击后,蒸气可能不断从陨坑口冒出达多万年。年,科学家以钻石钻头重新进入陨坑内部;此次的目标是了解环峰如何形成,以及后续的状况。其中一个惊人的发现是:在钻孔样本中找到粉色花岗岩。这种地壳岩石应出现在公尺深的地底,但在陨坑中竟出现于公尺深之处──这是地表下曾遭剧烈震动并挤压的证据。恐龙灭绝的原因仍有许多悬而未解的部分;然而,事实是我们永远不会知道真相。目前认为,希克苏鲁伯陨坑代表了地球史上破坏力最强的一次灭绝事件;但在陨坑遗迹中找到的证据也暗示着该次撞击不仅摧毁了生命,亦孕育了某些生物。白垩纪—第三纪灭绝事件不只为哺乳类日后的兴旺繁衍铺路,近期的钻探研究更显示,撞击后形成了一大片充满温水的渠道网。这些水体一开始可能很烫,就连最强悍的生命也无法生活其中,但随着水体降温,微生物可能得以在此温暖且潮溼的裂缝中繁衍,并以岩石中渗出的矿物质为养分。这对认识所有生物的起源来说,是非常令人兴奋的一刻。尽管在希克苏鲁伯陨坑出现前,地球就已出现生命,但透过此陨坑,我们得以一窥古地球(无生命时代)的种种情况。达尔文认为生命可能始于一个「温暖的小池塘」,其中有水合矿物质与有机分子。小行星富含有机化合物,可提供生命所需的化学成分;若它撞击地球时,正巧打造出一个温暖、潮溼且富含矿物质的生态区位,那小行星可能是上述小池塘的起源。美国航天总署的欧西里斯号(OSIRISREx)也正密切观测小行星贝努(科学家推测它可能在22世纪撞上地球),以期了解在恐龙出现的数十亿年前,小行星是否促成了生命的形成。我们不太可能知道恐龙的确切死因,而这或许也带出了一个更大的问题:牠们究竟如何出现?

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