德国科学家最近提出,恐龙灭绝是由当时恶劣的“空间天气”造成的,也就是说,来自宇宙的强烈粒子流闯入地球大气并导致地球气候发生剧烈变化,从而致使恐龙灭绝。
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
地球历史上的中生代曾经虫息过种类繁多的爬行动物一一恐龙。世界上已经发现的恐龙化石多达几百种,这样一个主宰地球l.6亿年之久的庞大动物类群在白垩纪末期却突然覆灭。写下了生物史上令人费解的一章。
迄今为止,各种有关恐龙灭绝原因的解释均不能自圆其说。近年来美国物理学家路易·阿尔瓦雷兹提出的小行星撞击地球的假说备受各方关注。他在研究意大利古比奥地区白垩纪末期地层中的黏上层时发现微量元素枣铱的含量比其他时期地层陡然增加了30-160多倍,之后人们从全球多处地点取样检测都得出同样结论,白垩纪末期地层中铱元素合量异常增高的确是普遍性的。于是阿尔瓦雷兹认为在白垩纪末期有一颗直径约10公里的小行星撞击了地球,产生的尘埃遮天蔽日。造成地表气候环境巨变,导致了恐龙的消亡。但是,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;
2.白垩纪末期的岩层大部分是熔岩冷却形成的火成岩,由尘埃堆积而成的沉积岩只占地表很小一部分。仅一颗小行星撞击扬起的尘埃能够把当时地球上绝大多数动植物埋入深达几千米的岩层中吗?
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国地球内部呢?
我们知道,地球内部的热核反应会不断积聚起巨大能量,一旦地壳承受不住时,内部压力便冲破地壳突然释放形成大爆发。铱枣这种主要存在于地核内的元素在大爆发时通过熔岩喷发从地球深处被带到地壳表层,而公认的标志白垩纪结束的黏土层正是由大量火山灰尘堆积形成。所以,白垩纪末期地层中铱含量普遍增多证明当时地壳曾发生了普遍性剧烈喷发。
化石档案告诉我们,绝大多数恐龙的死亡时间和绝大部分恐龙蛋化石的产出年代是在白垩纪末期,已发现的恐龙和恐龙蛋化石全部保存在富含铱的薄黏土层下的地层中,这与地质学界认定的白垩纪末期大规模造山运动等一系列全球性地壳构造剧烈变动的时间相吻合。
近年来在内蒙古巴音满都呼白垩纪末期的地层里出土的数百个原角龙和甲龙化石中,大量完整的恐龙骨架成群堆积在一起,从遗骸的埋葬姿势看,它们是在极度痛苦中死去,其中还有整群的恐龙幼仔骨架。这一情景显示它们是灾难性的集体死亡,而且死后尸体迅速在原地被埋葬(在世界其它地方的恐龙化石许多都有相似的死亡特征)。同时发现当地含化石的岩层是一种砖红色的粉沙岩层,这种由大量火山灰堆积而成的层积岩正是形成化石的最佳环境。可以推测那次环境剧变的过程相当突然和短暂。因为,如果地球的环境是在较长时间逐渐变化,恐龙种群是缓慢消亡的话,它们是不会留下这么大量埋没时间相对集中的恐龙蛋化石和整群恐农幼仔化石的。所以,大多数恐龙应是在生存环境一直基本正常的情况下因突然降临的毁灭性灾难而大批死亡。
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在,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。
还有一部分幸免于难的恐龙(大多体形较小)以及一些早在保罗纪就已经进化为原始鸟类、哺乳类的动物、遵循自然界物竞天择、适者生存的法则,在相对恶劣的环境中,经过7000万年不断演变,大多数物种改变了原来的形态,由冷血动物进化为耐寒的能调节体温的热血动物(鸟类、哺乳类及人类)。当然,每次大规模物种进化后,总会有一些物种保留原状,像鱼类进化为两栖类后,鱼类还延续生存,爬行类中也有极少数(鳄、蜴蝎等)至今仍然保持了7000万年前恐龙的原始形态。
地球岩层中的生物遗迹揭示,在生物进化史上,每隔一定时期就会发生一次物种大灭绝,白垩纪末期的恐龙灭绝不是生物进化史上惟一的灾难,在更早的年代曾发生过绝大部分无脊椎动物在很短时间突然出现的“寒武纪生命大爆炸”现象。就像生物从单细胞向多细胞进化与爬行动物向哺乳动物进化一样,它们需要一个进化的过程(有1984年发现的我国云南澄江化石群为证)。
迄今没有明显的证据可以证明恐龙灭绝这种大规模生物灭绝是由小行星撞击引起的。但是,地球内部至今仍在继续的地质构造频繁变动的事实表明,周期性地壳构造变动引起的环境“灾变”在生物进化过程中始终起主导作用,当然,小规模的物种逐渐进化也是贯穿于整个生命演变过程。周期性天体爆发(如新星爆发)是包括地球在内的所有行星在演变过程中不可缺少的重要环节。那些山脉中的海洋生物化石和海底矿藏就是解释恐龙时代因地壳剧烈变动而终结的最好说明
关于恐龙灭绝的原因,人们仍在不断地研究之中。长期以来,最权威的观点认为,恐龙的灭绝和6500万年前的一颗大陨星有关。据研究,当时曾有一颗直径7-10公里的小行星坠落在地球表面,引起一场大爆炸,把大量的尘埃抛如大气层,形成遮天蔽日的尘雾,导致植物的光合作用暂时停止,恐龙因此而灭绝了。
小行星撞击理论,很快获得了许多科学家的支持。1991年,在墨西哥的尤卡坦半岛发现一个发生在久远年代的陨星撞击坑,这个事实进一步证实了这种观点。今天,这种观点似乎已成定论了。
但也有许多人对这种小行星撞击论持怀疑态度,因为事实是:蛙类、鳄鱼以及其他许多对气温很敏感的动物都顶住了白垩纪而生存下来了。这种理论无法解释为什么只有恐龙死光了。迄今为止,科学家们提出的对于恐龙灭绝原因的假想已不下十几种,比较富于刺激性和戏剧性的“陨星碰撞说”不过是其中之一而已。
除了“陨星碰撞说”以外,关于恐龙灭绝的主要观点还有以下几种:
一、气候变迁说。6500万年前,地球气候陡然变化,气温大幅下降,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。
二、物种斗争说。恐龙年代末期,最初的小型哺乳类动物出现了,这些动物属啮齿类食肉动物,可能以恐龙蛋为食。由于这种小型动物缺乏天敌,越来越多,最终吃光了恐龙蛋。
三、大陆漂移说。地质学研究证明,在恐龙生存的年代地球的大陆只有唯一一块,即“泛古陆”。由于地壳变化,这块大陆在侏罗纪发生的较大的分裂和漂移现象,最终导致环境和气候的变化,恐龙因此而灭绝。
四、地磁变化说。现代生物学证明,某些生物的死亡与磁场有关。对磁场比较敏感的生物,在地球磁场发生变化的时候,都可能导致灭绝。由此推论,恐龙的灭绝可能与地球磁场的变化有关。
五、被子植物中毒说。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,大量摄入被子植物导致体内毒素积累过多,终于被毒死了。
六、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。
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。因此,恐龙灭绝的真正原因,还有待于人们的进一步探究。
一.陨石碰撞说:
距今六千五百万年前,一颗巨大的陨石曾撞击地球,使得君临地球长达一亿数千万年的恐龙绝种。此理论是由加州大学柏克莱分校的路易.阿尔巴列斯博士等四位科学家所提出的。
这一颗巨大的陨石,直径大约十公里。因撞击而造成的火山口地形,直径达两百公里。因撞击而产生的能量,若换算成黄色炸药,则相当于一百万亿吨(megaton)。粉尘经由大气层扩散至成层圈。导致地球持续了数个月的黑暗状态。在这段期间中,以恐龙为首的许多生物都因之而绝种。
二.彗星碰撞说:
「彗星碰撞说」是以古生物学者——戴维•劳普以及约翰•塞普柯斯基发表的「古生物的绝种是每两千六百万年发生一次」论点为开端而产生的。路易•阿尔巴勒兹将这个论点及自己的理论送给天体物理学者—查理•谬拉,后来谬拉就认为是由于太阳的半星复仇女神星的引力,周期性地把彗星推向地球的缘故。
三.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就无法再生活下去。因为气后变化,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。草食性恐龙灭绝,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1,000—2,000万年。到了白垩纪末期,终至在地球上绝迹。
四.气候变动说:
由于板块移动的结果,海流产生改变,更引起气候巨幅的改变。严寒的气候使植物死亡,恐龙缺乏食物而导致了灭亡。
五.火山喷火说:
因为火山的爆发,二氧化碳大量喷出,造成地球急激的温室效应,使得食物死亡。而且,火山喷火使得盐素大量释出,臭氧层破裂,有害的紫外线照射地球表面,造成生物灭亡。
六.海洋潮退说:
根据巴克的说法,海洋潮退,陆地接壤时,生物彼此相接触,因而造成某种类的生物绝种。例如袋鼠,袋鼠能在欧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问题。
七.温血动物说:
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天候而导致无法存活。因为即使恐龙是温血性,体温仍然不高,可能和现生树獭的体温差不多,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。
八.自相残杀说:
有人认为造成恐龙灭绝的真正原因是因为它们自相残杀的结果——肉食性恐龙以草食恐龙为食,肉食恐龙增加,草食恐龙自然越来越少,最后终于消失,肉食恐龙因无肉可食,就自相残杀,最后终于同归于尽。
九.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两亿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检讨。)
十.哺乳类犯人说:
在中生代后半,已有哺乳类的祖先生存。根据化石的记录,当时的哺乳类体型甚小,数量也十分有限,直到白垩纪的后期,数量才开始急速增加。推测它们属于以昆虫等为主食的杂食性,这些小型哺乳类发现恐龙的卵之后,即不断取而食之。
(本人意见:真的是如此吗?如果哺乳类战胜了恐龙,那么随着哺乳类化石的增加,恐龙的化石应逐渐减少才对,但事实上并没有出现这种化石交替的现象。在其它书的记载,哺乳类化石真正的增加,是在恐龙的时代终了之后。而且,恐龙的化石是在突然之间消失。因此,恐龙被哺乳类消灭之说是不能成立的。)
十一.种的老化说:
认为恐龙由于繁荣期间长达一亿数千万年,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。
恐龙中最具代表性的雷龙,体长二十五公尺,体重达三十吨,由于体型过于庞大,使动作迟钝而丧失了生活能力。另外,三角龙等则因不断巨大化的三只角以及保护头部的骨骼等部位异常发达,反而走向自灭之途。
(本人意见:并非所有的恐龙体型都如此庞大,也有体长仅一公尺左右的小恐龙。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,我对于恐龙因种的老化而绝种的说法表示怀疑。)
十二.生物碱学说:
这种学说认为恐龙所生存的最后时期—亦即白垩纪,开始出现显花植物,其中某些种类含有有毒的生物碱,恐龙因大量摄食,引起中毒而死亡。因为,哺乳类能够藉味觉和嗅觉来分辨有毒的植物,但是恐龙却没有这种能力。
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。
最近一个国际科学家小组的研究表明,尤卡坦半岛陨星撞击事件早于恐龙灭绝30万年前就发生了,根本不能构成恐龙灭绝的原因。自从上世纪80年代墨西哥尤卡坦半岛希克苏鲁伯陨石坑发现以来,科学家们一直相信它就是6500万年前的一次陨星撞击地球后留下的,并相信这次撞击导致了恐龙灭绝。
这个小组的研究结论发表在今天出版的《国家科学院学报》上。
很多证据支持了这样一种观点,即6500万年前的一次陨星撞击地球导致了火山喷发和地球气候的巨大变化,最终使恐龙在地球上灭绝。当巨大的、一半在水下的希克苏鲁伯陨石坑在尤卡坦半岛发现,看来就成了最佳的候选证据了。
研究人员说:“自从上世纪90年代初,希克苏鲁伯陨石坑就被认为是6500万年前陨星撞击地球,导致恐龙和大量其他生物灭绝的有力证据。”
陨石坑岩石中含有一层高浓度的铱元素,就是K-T界线的标志,K-T界线意思是介于白垩纪和第三纪之间,即大约6500万年前。铱是一种地球上的稀有元素,却是陨星里最为普通的元素。
但是研究人员说,在陨石坑正中部位钻孔取出的核心物质,表明它的年代要比K-T界线早30万年还要多,因此“这次撞击不可能像通常认为的那样是导致白垩纪末期恐龙灭绝的原因”。
由普林斯顿大学教授格塔-凯勒领导的研究小组,包括来自德国、瑞士和墨西哥的专家,他们研究了直径200千米的陨石坑中间表面以下1500米范围的样本。另外一些样本包括一些像玻璃一样的岩石小块,它们是在撞击中融化形成的,时代倒可能是在6500万年前,估计误差会在几十万年左右。
但是核心部位的样本表明陨石坑内的化石,是在早于白垩纪与第三纪界线30万年前就死亡的生物。重力证据也表明它比以前认为的年代要早。
这项发现也支持了另外一种理论,恐龙和其他生物灭绝于使地球气候发生大变的一系列灾难,凯勒的研究小组说。
他们认为其他一些陨石坑的时代大致也是在这个时期。没有哪次撞击的影响能够大到导致整个地球气候的大变化。但是陨星撞击地球的时代,正是地球上火山活动频繁的时代,即著名的德干火山作用时期。那时温室型气体组成的大气使地球变暖,大量生物灭绝。
“希克苏鲁伯撞击正是发生在地球火山作用强烈、全球气候变暖的时代。”凯勒说。现在印度的德干,就是由6500万年前接近地核的熔岩喷发而形成的。火山爆发给地球表面带来了大量的二氧化碳气体,引起了温室效应,最终导致大量动物和植物灭绝。
“此次发现说明了白垩纪与第三纪界线的撞击事件可能只是促成恐龙彻底灭绝的最后因素,而不是造成惨剧的根本原因。”研究人员总结说。现在他们需要发现这真正最后一击留下的陨石坑。他们推测印度著名的Shiva坑可能就是其中的一个。
凯勒说,有明显的证据表明第三次大撞击发生在恐龙灭绝15万年后,这次撞击使以前在全球范围的灾难中灭绝的动物和植物恢复的可能变得微乎一、气候变迁说。6500万年前,地球气候陡然变化,气温大幅下降,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。
二、物种斗争说。恐龙年代末期,最初的小型哺乳类动物出现了,这些动物属啮齿类食肉动物,可能以恐龙蛋为食。
由于这种小型动物缺乏天敌,越来越多,最终吃光了恐龙蛋。
三、大陆漂移说。地质学研究证明,在恐龙生存的年代地球的大陆只有唯一一块,即“泛古陆”。由于地壳变化,
这块大陆在侏罗纪发生的较大的分裂和漂移现象,最终导致环境和气候的变化,恐龙因此而灭绝。
四、地磁变化说。现代生物学证明,某些生物的死亡与磁场有关。对磁场比较敏感的生物,在地球磁场发生变化
的时候,都可能导致灭绝。由此推论,恐龙的灭绝可能与地球磁场的变化有关。
五、被子植物中毒说。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,大量摄入被子植物
导致体内毒素积累过多,终于被毒死了。
六、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。其微
最近一个国际科学家小组的研究表明,尤卡坦半岛陨星撞击事件早于恐龙灭绝30万年前就发生了,根本不能构成恐龙灭绝的原因。自从上世纪80年代墨西哥尤卡坦半岛希克苏鲁伯陨石坑发现以来,科学家们一直相信它就是6500万年前的一次陨星撞击地球后留下的,并相信这次撞击导致了恐龙灭绝。
这个小组的研究结论发表在今天出版的《国家科学院学报》上。
很多证据支持了这样一种观点,即6500万年前的一次陨星撞击地球导致了火山喷发和地球气候的巨大变化,最终使恐龙在地球上灭绝。当巨大的、一半在水下的希克苏鲁伯陨石坑在尤卡坦半岛发现,看来就成了最佳的候选证据了。
研究人员说:“自从上世纪90年代初,希克苏鲁伯陨石坑就被认为是6500万年前陨星撞击地球,导致恐龙和大量其他生物灭绝的有力证据。”
陨石坑岩石中含有一层高浓度的铱元素,就是K-T界线的标志,K-T界线意思是介于白垩纪和第三纪之间,即大约6500万年前。铱是一种地球上的稀有元素,却是陨星里最为普通的元素。
但是研究人员说,在陨石坑正中部位钻孔取出的核心物质,表明它的年代要比K-T界线早30万年还要多,因此“这次撞击不可能像通常认为的那样是导致白垩纪末期恐龙灭绝的原因”。
由普林斯顿大学教授格塔-凯勒领导的研究小组,包括来自德国、瑞士和墨西哥的专家,他们研究了直径200千米的陨石坑中间表面以下1500米范围的样本。另外一些样本包括一些像玻璃一样的岩石小块,它们是在撞击中融化形成的,时代倒可能是在6500万年前,估计误差会在几十万年左右。
但是核心部位的样本表明陨石坑内的化石,是在早于白垩纪与第三纪界线30万年前就死亡的生物。重力证据也表明它比以前认为的年代要早。
这项发现也支持了另外一种理论,恐龙和其他生物灭绝于使地球气候发生大变的一系列灾难,凯勒的研究小组说。
他们认为其他一些陨石坑的时代大致也是在这个时期。没有哪次撞击的影响能够大到导致整个地球气候的大变化。但是陨星撞击地球的时代,正是地球上火山活动频繁的时代,即著名的德干火山作用时期。那时温室型气体组成的大气使地球变暖,大量生物灭绝。
“希克苏鲁伯撞击正是发生在地球火山作用强烈、全球气候变暖的时代。”凯勒说。现在印度的德干,就是由6500万年前接近地核的熔岩喷发而形成的。火山爆发给地球表面带来了大量的二氧化碳气体,引起了温室效应,最终导致大量动物和植物灭绝。
“此次发现说明了白垩纪与第三纪界线的撞击事件可能只是促成恐龙彻底灭绝的最后因素,而不是造成惨剧的根本原因。”研究人员总结说。现在他们需要发现这真正最后一击留下的陨石坑。他们推测印度著名的Shiva坑可能就是其中的一个。
凯勒说,有明显的证据表明第三次大撞击发生在恐龙灭绝15万年后,这次撞击使以前在全球范围的灾难中灭绝的动物和植物恢复的可能变得微乎其微