中生代末期发生了一次物种大灭绝,这是地球历史上仅次于古生代晚期的灭绝事件。然而,早期的灭绝并没有导致主要的大型陆生动物完全消失。而白垩纪末尾这次,唯一的统治型陆生动物非鸟恐龙全部灭绝了只有鸟类幸存下来。在这些鸟类中,所有的有齿鸟类中生代的另一个主要分支—反鸟类( Enantiornithines),还有次生失去飞行能力的鸟类,也全部消失了。同样消失的物种还包括最后的超大翼龙类( Superpterosaurs)和最庞大的鳄类。
飞行的翼龙
我们说恐龙消失的数量是如何惊人,这绝不是夸大其词。如果恐龙类群曾多次淘汰掉一些主要群体,偶尔因多样性的增加而减小种群规模,然后再开始一场新的辐射演化,然后再迎来一轮数量减少,那么恐龙最后大量消失也不会显得如此惊人。不过,事实却恰恰相反。1.5亿多年来,这类物种在全球范围内蓬勃发展,主要群体很少遭受破坏,形式多样、种类繁多,随着时间的推移,它们演化得越来越复杂,却在短期内完全灭绝了。体型小的和体型大的,植食性的、肉食性的和杂食性的,头脑发达的和头脑简单的,所有这些恐龙全部退出了历史舞台。特别值得注意的是,即使是体型庞大的恐龙都没有反复出现和消失。蜥脚类恐龙一直种类繁多，而且在整个恐龙时代都至关重要。同样,体型巨大的兽脚类恐龙、甲龙类和禽龙类/鸭嘴龙类( Hadrosaurs),经出现就延续至恐龙时代结束。只有剑龙类逐渐消失了。相比之下,许多大型哺乳动物都是遵循“出现一短暂繁荣一消失”这种规律。恐龙似乎对大规模灭绝有很强的抵抗力。比它们的灭绝更引人注目的是,有一类恐龙——鸟类,躲过了这场灾难,成功存活下来。同时生存下来的还有水生的鳄类、蜥蜴和蛇,后者在晚白垩世演化为水陆双栖,而哺乳动物也成功度过了危机。
有人曾断言恐龙在灭绝前的几百万年前就已经有迹象表明开始陷入困境。它们是否在衰退?即使像北美洲西部这样的少数地区的地质情况记录下了恐龙时代的最后阶段,恐龙是否衰退的问题还是很难证实,也不易驳倒。就算它们真的是在衰退,这种衰退至少也是缓慢的。在白垩纪/古新世(K/P)时期[前身为白垩纪/第三纪(K/T)],未成年恐龙和成年恐龙的总数应该大致和人类出现之前的大型陆生哺乳动物的总数差不多,总数大概有几十亿左右,种类有数十种或上百种,其活动范围覆盖了所有的大洲和许多岛屿。
科学家常用气候变化来解释恐龙的灭绝。但晚白垩世气候变化并不强烈,也不比中生代其他时期剧烈。而且恐龙既可以适应热带的沙漠气候,也可以适应极地的严寒,所以气候变化原则上不会导致如此严重的后果。如果真的是气候变化的原因,那爬行动物受到的影响应该更加严重。人们曾经认为开花植物的出现对恐龙有不利影响,但快速增长的开花植物可以给恐龙提供种子和果实,这似乎对恐龙很有利,而且刺激了中生代后期的恐龙演化。另一个观点是哺乳动物偷吃恐龙蛋。但哺乳动物已经偷了近1.5亿年的恐龙蛋,另外还有爬行动物和鸟类,这些都不具备长期不良影响。海道消退后,原本孤立的恐龙种群混杂到其他种群中导致疾病蔓延,这因素也不足以导致恐龙的大灭绝。因为恐龙种类实在太多了,而且具有很强的抵抗力和康复能力,所以来自某一种或者几种新种群的威胁还不至于毁灭整个恐龙群体。另一个无法解释的问题是,为什么其他动物能幸存下来?
恐龙蛋化石
太阳系就像一个靶场,体积较大的小行星和彗星像横飞的子弹般撞击其他行星,并造成巨大破坏。人们普遍认为,K/P灭绝的主因至少是由一颗小行星造成的。一个山一般大小的行星撞击地球,在墨西哥的尤卡坦半岛形成一个直径达180千米的陨石坑。证据明确表明该星体为小行星而不是彗星,因此研究者推测,星体最有可能的来源是太阳系在银河及其暗物质中运动引起的奥尔特星云摄动。100万亿吨的爆炸冲击力是威力最大的氢弹爆炸威力的2000万倍,比冷战高峰时期拥有的所有核武器加起来的威力还要大。爆炸产生的冲击波和热量摧毁了附近的动物种群,巨大的海啸淹没了大量海岸线。
小行星接近地球
从大的方面来说,撞击产生的高速碎片被抛向太空,几小时后,这些高温碎片又落回大气层,地球变成了一个火炉,足以将动物烤熟。最初的灾难过后,固体尘埃笼罩了地球,世界变成一个黑暗、寒冷的冬天,这种情况持续了很多年,另外还有严重的空气污染和不停下落的酸雨。因为小行星撞击上的是热带海相碳酸盐台地,所以巨量的二氧化碳被释放到大气中,气候发生了逆转地球上温室效应极度恶化,地球持续了几千年的炎热气候。这一系列的原因似乎可以解释神秘的恐龙灭绝事件。尽管如此,还是存在一些问题。
我们还无法确定撞击形成的“炼狱”是否就像大家普遍认为的那么致命。即使致命,暴雨也应该能保护小部分地表,在几百万平方千米范围内形成防护层,覆盖面积相当于现在的印度,这样就能为恐龙提供一些分散的避难所。其他地方的恐龙可以躲到洞穴里、幽深的峡谷中和水里,也应该可以幸存。很多埋在窝里的恐龙蛋应该也没问题。对环境中的毒素高度敏感的鸟类和两栖类都能够在酸雨和污染中幸存。此外,恐龙的繁殖速度很快,它们的幼崽能自己找食物,没有父母的照顾也可以生存下来,至少也应该有一些恐龙能像其他动物一样平安度过这场危机,等待种群恢复后再重新统治地球。
晚白垩世出现了大规模火山喷发,汹涌的熔岩流蔓延了150万平方千米,占据了印度次大陆的1/3左右。有人提出接二连三的超级爆发严重污染了空气污染,结果全球生态系统受到了来自各个方面的严重破坏,导致恐龙不断减少并最终灭绝。这个过程可能持续了数万年。
火山爆发场景
这个假设非常有趣,因为二叠至三叠纪之交的大灭绝中,西伯利亚也出现过极端火山运动,虽然KP德干高原的火山在尤卡坦撞击之前就已经开始喷发,但有证据表明小行星撞击引起了席卷全球大部分地区的9级地震(撞击点的地震为11级),导致火山喷发的频率和规模大幅度增加。如果该推测属实,那么撞击对灭绝的影响就不仅仅是来自当时的短期作用,而是催生了一场大规模超级爆发,让恐龙回天乏术。尤卡坦的小行星也有可能是系列小行星中的一员,它们对地球的持续撞击进一步毁灭了生物圈。即使如此,我们无法完全用行星撞击/火山喷发来解释为什么在恐龙彻底灭绝的时候,其他陆生动物却存活了下来。虽然主流观点是可能和火山喷发有间接联系的地外因素,但尚不清楚到底是什么环境机制摧毁了所有没有飞行能力的恐龙,却让许多鸟类和其他动物却存活了下来。
节选自《普林斯顿恐龙大图鉴》 作者：格雷戈里·S.保罗
《普林斯顿恐龙大图鉴》 作者：格雷戈里·S.保罗 湖南科学技术出版社 2021年12月
本书由著名的恐龙专家格雷戈里·保罗撰写和说明，这本令人惊叹的精美图书包括所有主要恐龙类的详细物种描述以及近700幅彩色和黑白图，描绘了从小型羽毛类到鲸鱼大小的超级蜥脚类恐龙的全部恐龙。经过大量修订的导论部分深入探讨了非鸟类恐龙的灭绝、鸟类的起源以及恐龙古生物学的历史，您将体验时光倒流，回到那个恐龙在地球上漫游的时代。
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