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6600万年前那一天,恐龙遭遇的倒霉事不仅仅是灭绝

科学中心厨房|北京科技新闻

新媒体编辑/陆冰新文/记者丁琳编辑/丁琳

小行星来到地球的那一天正是恐龙离开这个世界的时候。但是有很多证据表明,那天恐龙所面临的可怕事情并没有止步于此。他们被谁杀死了?

对于恐龙爱好者来说,这是历史上最悲伤的一天。

对于恐龙爱好者的白垩纪祖先来说,这是命运的转折点。

在6600万年前的那一天,没有什么不同。在古代北美洲,每个生物都忙于自己的生计。甲龙和肿胀的龙生活在针叶林中,而鸭嘴龙喜欢以开花植物的嫩叶为食。坚固的猛禽正在追逐老鼠大小的哺乳动物和蜥蜴。三角三角龙在河边寻找食物,远处的霸王龙正准备进行突然袭击。

但是几周之前,它出现在天空中,就像一个奇怪的迷你太阳球,但是这一天是如此之大,以至于它覆盖了整个天空,它的光线笼罩着整个东南方的天空。

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在没有警告的情况下,无声的黄色光芒闪烁,让所有原始繁忙的生物都留在原地。当他们的视力恢复正常时,天空已从大球中消失,而且是蓝色。

回到上帝的动物只想继续他们的日常生活,另一个无声的闪光无情地陷入他们的视网膜。地球陷入了沉默,原始而活泼的古代鸟类也停了下来。

但这种沉默只持续了几秒钟。地球很快就开始颤抖,然后猛烈摇晃,最后变得像液体一样。一阵能量通过脚下的土壤,动物像筛子一样被反复抛向空中。几分钟后,地面停止了摇晃。幸存的生物在一堆血与尸体之间互相哀悼。

从变红的天空,雨滴已经下降。这些“雨点”实际上是豌豆大小的热玻璃和熔岩。在地震中幸存下来的生物无处藏身于此强烈的炮击中,倒在地上并死亡。空气逐渐变热,树木开始自燃。野火四处蔓延,天空被黑烟覆盖。

15分钟前,郁郁葱葱,充满活力的森林和河谷已成为炼狱。警报的哺乳动物和蜥蜴藏在地下,鳄鱼和海龟躲在水中,原始的鸟类飞向远方。

两个多小时后,一切似乎都恢复了平静。当幸存的动物四处探测时,地平线上的黑烟开始扰乱。他们没有反应时间。一阵风破山,给鼓膜带来了足够的伤害。响亮。在几秒钟内发出另一声巨响,他们可能无法听到.

伴随着巨大的噪音,许多1.5亿年的物种的进化努力已经消失。

随着巨大的噪音,白垩纪结束了,古代开始了。

谁是死亡的“龙”?

只要问你身边的人问,恐龙灭绝了怎么样?他们可能会告诉你“标准答案”:小行星撞击。如果他们对恐龙非常感兴趣,他们也可能会告诉你火山口的名字是“Hick Suluber”。

一颗直径至少10公里的小行星(或彗星,未在下面提到)直落入墨西哥尤卡坦半岛附近的浅海,海拔约108,000公里/小时。这种影响释放的能量相当于10亿颗广岛原子弹。第一次闪光是由于小行星进入大气层时前空气的突然挤压造成的,第二次闪光是撞击。在剧烈的碰撞中,小行星本身瞬间蒸发,冲击波沿着地球表面迅速向地球深处移动。声波缓慢移动,并在几个小时内到达北美洲内陆。

这种小行星撞击导致75%的地球物种灭绝,包括鸟类的祖先(下面没有注明)。在其他大陆,可能没有像北美那样激烈的场景,但是大量的烟尘随风而悄然到达了地球的角落,而长期的“核冬天”使其他生物无法逃逸。

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这个庞然大物被从天而降的火球击倒在历史舞台上。谁不喜欢这个故事?这个假设自诞生以来已有近40年的历史。尽管已经在公众眼中证明了这一点,但并非没有争议。

1980年,由诺贝尔奖获得者,实验物理学家Luis Alvarez和他的儿子,地质学家Walter Alvarez领导的团队在《科学》发表了一篇惊人的论文。他们指出,在全球范围内,白垩纪和古近纪地层的钍含量异常高,这种异常似乎无法解释。但这种元素在地壳中很少见,但它的空间非常丰富。这表明地球可能在6600万年前的白垩纪和古近纪交界处遭受了一次激烈的小行星碰撞。

阿尔瓦雷斯和他的儿子也计算了小说中的小行星和相应的陨石坑的尺寸。影响假设非常有说服力,但地球上没有已知的陨石坑符合阿尔瓦雷斯及其儿子的预测。

在随后的几年里,人们发现支持这一假设的证据:“冲击石英”和泪珠状熔融玻璃弹(tektites),以及墨西哥湾沿岸的海啸沉积物。制作这些证据的时间确定为6600万年前。

直到1991年,科学家才通过各种探测手段证实了尤卡坦半岛附近海域小行星撞击引起的直径180公里的陨石坑。数百万年来,这个陨石坑深埋在墨西哥湾的沉积物之下,所以人们从不知道它。科学家根据现场附近城镇的名称将它命名为Hick Sulubo坑。

白垩纪末期小行星碰撞的影响似乎是董事会的共识。这只是与恐龙灭绝事件的巧合,还是存在直接的因果关系?

到目前为止,科学家们还没有在白垩纪之后的地层中发现任何非鸟类恐龙化石(没有脚印)。这表明恐龙在撞击事件发生后很长一段时间没有存活,它们的灭绝是突然的,具有毁灭性的。

大量证据使研究人员相信,小行星的影响至少与白垩纪的灭绝有关,但尚未发现直接证据。从最接近撞击点的区域,所有生物瞬间蒸发,因此根本没有化石的证据;化石如何从撞击点发现更远,以及“日”钩?

这位备受争议的科学家完美地恢复了“这一天”

今年3月底,《美国科学院学报》(PNAS)发表的一篇论文引起了激烈的讨论。本文介绍了美国北达科他州地狱溪生物群中的化石挖掘场地。可以实际记录小行星撞击地球的那一天发生的事情。

该研究的负责人Robert DePalma今年37岁,正在攻读堪萨斯大学的古生物学专业。他还是佛罗里达州棕榈滩自然历史博物馆的古代脊椎动物的策展人。 DePalma将挖掘地点命名为Tanis,这是一个取自古埃及城市的词,法律被埋葬在电影中《夺宝奇兵》。

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△Walter Alvarez和Robert DePalma在Tanis manchester.ac.uk的调查中

这条河汇合成浅浅的内部“西部内陆航道”,将北美划分为两个街区。

Tanis的沉积物上点缀着小坑的砂砾大小的熔融玻璃珠,这些玻璃珠显然没有被水洗过,而是从天空中洗去。许多玻璃颗粒也位于鱼的蟑螂中。 DePalma团队分析了这些颗粒的地质和化学成分,结果与6600万年前的影响相吻合,表明颗粒不是由另一种类似的彗星撞击或火山爆发形成的。

1.3米长的Tanis沉积层埋藏了大量不应出现在河流中的植物残骸和海洋鱼类碎片。上部覆盖着一层富含锶的泥土材料。也就是说,这个沉积物直接记录了这种影响。在发生的几个小时内,发生了一些事情,距离撞击点超过3,000公里。

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对Tanis沉积层前后形成的分析表明,古河流向南流入古海。然而,在Tanis矿床形成期间,水流向北逆行,流速非常快。此外,保存保存完好的海洋鱼类,软体动物和淡水鱼的化石在这个沉积层中聚集在一起。 DePalma最初认为,由彗星撞击引起的猛烈海啸将这些海水鱼冲回河床,与淡水鱼混合并迅速埋葬。

然而,由于陨石冲击形成的熔岩玻璃珠在撞击后会下降十分钟,但海啸的速度在十分钟内不能通过数千公里。该团队最终表明,地震波触发的水共振“生态位”具有更快的传播可以解释这种现象。 2011年日本东北地区的地震造成了地球另一侧挪威湖的1.5米高的假潮。

这一发现是小行星撞击生物体影响的第一个直接证据。但这一发现也像一颗小行星,它在科学界引起了轩然大波。

许多科学家对这项研究的出版感到高兴,例如David Kring,他是1991年参与发现Hick Sulubo坑的研究人员之一。

但其他科学家并不急于购买,因为DePalma从挖掘点出发的惊人理论首先发表在《纽约客》杂志文章《恐龙死去的那一天》上,由记者道格拉斯普雷斯顿发表。在本文中,只有部分结论发表在同行评审的学术期刊《美国科学院学报》。关于埋在Tanis的恐龙化石,羽毛,琥珀和哺乳动物洞穴的其他发现并未经过同行评审。普雷斯顿在文章中写道:“我参观过许多古老的挖掘地点.大多数挖掘工作都很无聊,几天或几周都过去了.DePalma似乎能够每半小时挖一个新的发现。”/P>

这种与学术惯例相关的“炫耀财富”行为只是争议的一个方面。 DePalma自己的旧黄色日历可能是他的许多同行对他的结论持谨慎态度的原因之一。 2015年,DePalma团队在《美国科学院学报》发表的另一篇学术论文中描述了另一种新的恐龙“Dakota Pirates”(该化石的土地位于Tanis附近)。但古生物学家很快发现,在重建的化石骨架中实际上有一种海龟化石。

虽然他们很快发布了修正案,但这一事件使得DePalma的名声大受损害。此外,他向私人化石收藏家积极销售恐龙化石复制品也使他的同龄人觉得这些动机是不纯洁和可疑的。

然而,英国曼彻斯特大学的古生物学家Phillip Manning在新闻采访《科学》中说,他们描述的化石可以公开研究。 “人们如此迅速否认一项研究,让我感到寒心。”Manning解释说,他们的第一篇文章只是对Tanis数据的初步分析。他们最初将这篇论文提交给影响因子较高的学术期刊,但修订后的评论由同行评审过于苛刻。他们认为继续纠缠是不值得的,所以他们将文章改为《美国科学院学报》并迅速获得了出版物。

Manning还透露,他们在出版过程中有几篇论文,其中一些描述了埋藏在Tanis沉积层中的恐龙化石,如《纽约客》文章所述。

290f-iafwsqp8694186.jpg△DePalma声称在Tanis发现了大量保存完好的新物种化石。他在堪萨斯大学的博士论文,大卫《纽约客》)

美国阿拉巴马大学的地质学家托马斯托宾说:“我目前并不是100%相信,但我希望这一切都是真的。”托宾解释说,《美国科学院学报》论文积累了大量的古生物学,沉积学,地球化学的细节,但“没有人会同时熟练掌握所有这些学科。”因此,这个惊人的发现需要更多的时间,等待被广泛探索和进一步消化。

其他科学家说能够以如此精确的方式恢复“白昼”是非常令人震惊的,但化石埋葬地点讲述的故事,无论多么生动和有说服力,都无法回答灭绝的问题。世界灭绝了。发生的问题。

彗星撞击只是巧合吗?

虽然“彗星坠毁造成了巨大的灭绝”现在已成为主流观点,但其他观点并未消失。

研究人员将历史灭绝事件与已知的陨石撞击事件进行了比较,发现时间不是很一致。他们发现,许多大规模灭绝最持续的时间是猛烈的火山活动。事实上,早在20世纪80年代,科学家们就指出,印度西部的暴力火山活动已经在陨石撞击之前埋下了灭绝的种子。

六千六百万年前,印度板块仍在马达加斯加,火山活动激烈。今天,在印度西部的德干高原,地表上最大的火山地带之一,德干陷阱,就在那时形成。 Degan深色岩石总面积为50万平方公里。法国陆地区域),有些地方厚达2公里。

白垩纪灭绝前二叠纪和三叠纪的大规模灭绝与大规模火山活动的时间相吻合。 Degan深色岩石的火山爆发始于小行星撞击前40万年,并在小行星撞击后结束了60万年。由于白垩纪的灭绝与严重的火山活动和小行星撞击的时间重叠,原因是什么?想想小行星是唯一的罪魁祸首?

今年2月在《科学》发表的两篇论文也发现,Degan深色岩石火山活动的最高峰是最准确的时间(6605.2±80万年前)。超过5万年。此外,至少有一半的岩浆在小行星撞击后爆发。这两者之间会有什么联系吗?

加勒比地区的小行星和印度洋的火山活动的影响似乎是一个不相关的事件,八卦不能打败。但在行星科学家看来,这种联系并非不可能。

水星上的“Cololi盆地”直径约为1,550公里,是太阳系中已知最大的撞击坑之一。在卡洛里盆地水星的另一侧,科学家发现了大量的丘陵和洼地。这个被称为奇怪地形的破碎区域被认为是彗星的猛烈撞击产生的冲击波,另一个是水星。会议的结果。

小行星撞击将如何影响Degan深色岩石的火山活动?科学家的具体机制尚不清楚。然而,2017年《科学进展》发表的一项研究发现,虽然印度发生了强烈的火山活动,但印度洋和太平洋中洋脊的火山活动也显着增加。这些海底火山活动对环境的影响可能无法与Degan黑岩相媲美,但“全球火山活动增加”的事实表明,小行星撞击对火山活动的影响可能是真实的。

在第二种情况下,火山活动和陨石撞击的增加恰巧发生了。火山活动削弱了地球的生态系统,陨石的影响更加严重。然而,在上述情况下,说Degan深色岩石对恐龙的灭绝没有影响是不合理的。

话虽如此,为什么其他古代彗星撞击事件没有相同的生态破坏能力?研究人员发现小行星的影响有点无偏见。 2017年,日本东北大学的科学家指出,希克苏鲁波火山口地区的岩石富含硫酸钙和碳氢化合物。如果小行星是晚期或早期,如果它到达深海区域或岩石的化学成分不同,它将不会引起相同程度的气候灾害。

发表在《科学报告》的研究通过计算机模拟发现,撞击该区域的小行星产生的烟尘细颗粒被抛入天空并长时间保持在平流层以阻挡阳光,导致类似“核冬天“。有毒硫化合物大量释放,由此产生的酸雨将进一步毒害陆地和海洋生态系统。

恐龙已经死了

未发表的Tanis沉积层恐龙化石的记录可能直接证明至少有一些恐龙活着目睹了地球对地球的影响。

然而,在3600万年前,同一时期发生了三次强烈的火山活动,小行星撞击和生物灭绝事件。它是纯粹的(小概率)巧合吗?其他事件,如长期气候寒冷,海平面下降,板块结构变化和被子植物的增加也可能导致恐龙在小行星撞击之前下降。

2016年,英国布里斯托尔大学的Michael Benton团队在《美国科学院学报》发表了一项相关研究。他们收集了迄今为止最详细的数据,并建立了一个有600多种物种的恐龙进化树。研究人员发现,恐龙的整体演化主要发生在三叠纪末至侏罗纪早期。在灭绝前的4000万年中,除了鸭嘴龙和角龙的新进化之外,其他物种的灭绝率超过了新物种的灭绝率。

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也就是说,在小行星撞击甚至印度火山活动之前,恐龙整体上可能是繁荣的,但是适应灾难的能力实际上正在走下坡路。研究人员认为,即使没有行星撞击事件,当时发生的其他环境变化也会导致恐龙在5000万至4000万年前灭绝。这颗小行星给了恐龙一个更加华丽的谢幕。

这个理论也可以解释为什么小行星撞击事件是由75%的物种灭绝造成的,当恐龙特别残忍时,不能迅速产生新的物种来取代旧物种的空位。最初处于食物链底层和身材矮小的杂食动物已经成功地度过了最艰难的时期。

伴随着巨大的噪音,在生命的进化树上,一片枝叶茂盛的树枝突然爆发。但哺乳动物和鸟类(恐龙)所代表的进化能力悄然开始了新的萌芽。

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