本篇是關(guan) 於(yu) 白堊紀大滅絕，你想知道又找不到的內(nei) 容。

　　小行星以哪個(ge) 方向，何等速度，怎樣能量撞上地球？小行星是什麽(me) 質地？隕石坑有多大？炸毀四分之一地球的衝(chong) 擊波？波及全球的大火？57級大的狂風？11級地震和300米高的海嘯？撞擊冬天持續了多久？恐龍，滄龍，翼龍，菊石在撞擊後生活了多久？相信這篇文章會(hui) 解決(jue) 你對白堊紀末大滅絕的許多好奇。

　　序：撞擊理論

　　20世紀70年代末，加州大學伯克利分校的一個(ge) 科學團隊，一個(ge) 戴著眼鏡的核物理諾貝爾獎獲得者：路易斯。沃爾特。阿爾瓦雷斯，提出了一個(ge) 理論。在《地球的沉積物》一書(shu) 中，他提出在6600萬(wan) 年前的白堊紀﹣古近紀滅絕事件（k-pg）界線存在異常高的銥含量，而這種重金屬很少出現於(yu) 地球表麵，卻在隕石中十分普遍。由此，一顆小行星造成恐龍的滅絕的主張被提出。

　　科學家們(men) 起初對此表示懷疑。在此之前，假說通常認為(wei) 火山或冰川是造成這場大滅絕的主要原因。然而，在100多個(ge) 出現白堊紀滅絕遺跡的地方都發現了大量的銥，支持了阿爾瓦雷斯的觀點。那麽(me) ，這個(ge) 理論被承認的最後一步，就是找到這個(ge) 隕石坑了。

　　為(wei) 此，阿爾瓦雷斯團隊在地球上孜孜不倦地尋找一個(ge) 符合他們(men) 要求的穀地。1990年6月，就在阿爾瓦雷斯發表聲明的20年後，地質學家們(men) 在墨西哥希克蘇魯伯鎮附近的尤卡坦半島北角發現了一個(ge) 巨大的隕石坑，這個(ge) 隕石坑因此得名為(wei) “希克蘇魯伯隕石坑”。

　　通過對這個(ge) 隕石坑和其他遺跡的分析，我們(men) 得以還原66.043百萬(wan) 年前浩劫發生的那一刻，以及緊隨其後數十年的情景。

從8490萬年前到2000萬年前北美洲的西部內陸海道由寬闊到消失的過程。

　　Stage1：撞擊前夕

　　白堊紀末期全球持續變冷，海平麵下降。晚白堊世海拔高峰值為(wei) 50-70米，隨之而來的是坎帕——馬斯特裏赫特階長期的跌落。在早白堊紀—中白堊紀，一片淺海：著名的“西部內(nei) 陸海道”覆蓋著北美洲的中西部地區，但因為(wei) 持續板塊運動形成落基山，導致大陸的拉伸和斷裂，覆蓋的海水撤退。到了滅絕前夕，內(nei) 陸海道僅(jin) 剩一狹窄延伸的小片區域。而到了古近紀，僅(jin) 餘(yu) 其中被稱為(wei) 炮彈海（Cannonball Sea）的一小片殘餘(yu) 。

白堊紀的北美洲及恐龍，圖2為撞擊前夕的地圖

　　白堊紀末期，印度西部下方發生了大規模火山噴發，火山噴發主要分為(wei) 三個(ge) 階段：第一次發生在C30n（地層名），第二次發生在C29r（地層名），第三次發生在C29n（地層名）。第二階段可能開始於(yu) 在白堊紀﹣古近紀滅絕事件（K-Pg）邊界之前約40萬(wan) 年，為(wei) 最大的一次並形成了高達80%體(ti) 積的德幹地盾。德幹火山相關(guan) 的全球氣候變化，很可能與(yu) 白堊紀-古近紀界線標誌性的大滅絕有關(guan) ——無論是好事還是壞事。

　　無論如何，德幹火山作用可能在白堊紀﹣古近紀滅絕事件（K/Pg）大滅絕事件之前200 kyr（1kyr=1000年）造成了地表海洋酸化，尤其影響了帶有鈣質外殼的生物——有孔蟲，顆石藻和菊石。岩石中的化石記錄證明，在希克蘇魯伯隕石撞擊之前，海洋無脊椎動物的物種數就已經在逐漸減少。在滅絕前夕，平旋菊石已經從(cong) 淺海區域消失，僅(jin) 存少量快速遊動類型分布於(yu) 遠洋海域。

　　也有文章表明，德幹火山帶來的熱量反而從(cong) 撞擊後的長期冬天救回了一些生命。

　　Stage2：撞擊瞬間（撞擊10分鍾內(nei) ）

　　66.043百萬(wan) 年前，小行星以60度的水平傾(qing) 角，自東(dong) 北方向撞向地球。

　　這次撞擊留下了直徑近300公裏的撞擊坑，表明其可能是自40億(yi) 年前早期撞擊結束以來，在太陽係內(nei) 部產(chan) 生的最大的撞擊結構之一。

　　結果表明，希克蘇魯伯隕石坑瞬時直徑（D）的合理估算值約為(wei) 170士25 km。由此計算和實驗得出的隕石坑尺度關(guan) 係表明，撞擊事件的深度在17~20公裏之間，瞬時隕石坑的深度在45~60公裏之間。直徑約300公裏的希克蘇魯伯多環盆地記錄了近40億(yi) 年前後期重轟炸期以來太陽內(nei) 部最大的碰撞之一。在經過充分研究的內(nei) 行星和衛星表麵上，唯一被發現的大小與(yu) 之相當的盆地是金星上直徑280公裏的米德盆地。自從(cong) 大約10億(yi) 年前多細胞生命的發展以來，地球可能還沒有經曆過如此規模的另一次衝(chong) 擊。

　　這顆小行星由碳酸鹽（方解石）和蒸發岩（硬石膏）組成，有7.5英裏（約12km）寬，一顆小行星的撞擊所需直徑約為(wei) 12公裏，時速約為(wei) 普通速度20公裏/秒；彗星所需的直徑範圍在10-14公裏，撞擊速度要提升到50公裏/秒。這個(ge) 速度大概相當於(yu) 子彈速度的20倍~50倍，釋放的能量比目前測試過的最大核彈爆炸能量的100萬(wan) 倍還要大。

小行星的大小，在10~25千米不等，若是彗星則50km

　　小行星著陸的位置——希克蘇魯伯，在撞擊當天是覆蓋著數米深海水的淺海。在撞擊的刹那，地表物質便被衝(chong) 擊波掀起，產(chan) 生巨大的羽流。熱量使海水瞬時蒸發，膨脹的羽流便最初主要由淺海被蒸發的水蒸氣構成。羽流直衝(chong) 雲(yun) 霄，巨大的混合在內(nei) 部進行，在撞擊地上方形成一個(ge) 煙囪狀的，含有各種來源於(yu) 淺海，沉積層，生物體(ti) ，以及後來隕石破裂的彈射體(ti) 的煙柱。物質以每秒幾公裏的速度從(cong) 羽流的下部被拋到上部，稍後，煙柱開始水平膨脹。

　　在撞擊後大約30秒後，隕石坑大約達到了三分之一的瞬態大小，而羽流已經超出了平流層（離地表10km至50km），繼續擴展，水平上達到了撞擊坑大小的3倍。

小行星撞擊的步驟及產生的羽流

　　小行星隻有微不足道的彈丸部分在撞擊口外膨脹。撞擊表麵後，小行星並沒有立即碎裂，而是砸碎地殼，鑽入上地幔，在瞬間在地底形成了大約100公裏直徑的瞬時空腔。小行星鑽入地底深度深達30-40千米（有文章表示可達70km深）。

小行星鑽入地底的熔岩和空腔範圍

　　緊接著，巨大的海嘯席卷了墨西哥灣，撞擊附近的海岸線，並且輻射，穿越原加勒比海和大西洋盆地。海嘯在墨西哥灣沿岸發生時高達100到300米，橫衝(chong) 直撞衝(chong) 進300公裏外的內(nei) 陸，並將海底沉積物衝(chong) 到海底深處500米。

被衝擊翻到k-pg界線的中白堊紀有孔蟲

　　撞擊事件同時產(chan) 生了輻射整個(ge) 北美洲的爆炸衝(chong) 擊波，在衝(chong) 擊地附近引發超過每小時1000公裏的56級大狂風（地球上最大的風級17級，為(wei) 200-220km/h，風速高時20km/h為(wei) 一級），衝(chong) 刷土壤，撕碎植物和任何生活在附近的生物。直徑約為(wei) 3000公裏的地區被空中爆炸破壞。（PS：地球半徑 6371.012Km，爆炸波及長度相當於(yu) 地球的四分之一）。

　　從(cong) 火山口升起的煙羽溫度超過10000攝氏度，相當於(yu) 太陽表麵溫度的2倍，在距離1500 - 4000公裏以內(nei) 引發巨大火災。如此高的溫度對生活在這個(ge) 範圍內(nei) 的動物來說是毀滅性的。熱脈衝(chong) 相對較短，隻持續了5-10分鍾，所以有些生物如果受到庇護，就能逃脫這種特殊的影響。當撞擊噴出物落下時，產(chan) 生的熔岩火雨持續了3 - 4天。

小行星撞擊的火焰溫度相當於太陽表麵溫度的2倍

　　撞擊還生產(chan) 了破壞臭氧的氯和溴。超過5個(ge) 數量級的，混合了溴和其他反應物的氯注入到同溫層，比破壞今天的臭氧層所需要的還要多。大氣中產(chan) 生的氮化物也具有破壞臭氧的能力。對臭氧層的影響可能持續了好幾年。

　　Stage3：火焰地球

　　陸地滅絕模式（數小時——數天）

　　第一個(ge) 小時後，撞擊引發的>11級的地震和可達300米高的巨大海嘯是主要的作用，也即所謂的“火球階段”。這次撞擊引爆了數萬(wan) 噸的岩石，還令小行星的殘留物被衝(chong) 擊到了大氣層，其中某些元素進入了軌道，而其餘(yu) 部分變成密集燃燒著的流星返回地麵，包括由更大的噴出物回流而產(chan) 生的強烈的熱脈衝(chong) ，造成全球森林大火。紅外光譜表明，噴出物分布在全球範圍內(nei) 可能導致了短期大麵積的大氣變暖，地麵溫度上升引起樹木自燃，在撞擊後的數周內(nei) 燒掉了地球上半數以上的植被。

　　火災可能從(cong) 北美南部生成，但白堊紀﹣古近紀滅絕事件（k-pg）界線上的全球岩屑層足以表明整個(ge) 陸地生物圈都被燒毀了。初步模擬表明，噴出物重返大氣層會(hui) 引起全球紅外（IR）脈衝(chong) 足以在希克蘇魯伯撞擊幾小時內(nei) 引發全球大火。大火假設解釋了北美古新世早期的陸地生存模式，因為(wei) 所有幸存的物種都必須在地下或水中躲避高溫和火焰。一些地區比較幸運，在撞擊發生時，現場被積水覆蓋，成為(wei) 美洲陸地上少數未被燒焦的地區，留下了缺乏木炭和存在未燒焦的有機物的遺址。

來自撞擊地層的煙灰遺跡

　　全球野火將大部分陸地生態係統化為(wei) 灰燼，從(cong) 而導致動物大量死亡。在短期內(nei) ，北美的昆蟲似乎消失了，因為(wei) 北達科他州化石記錄中的樹葉被昆蟲破壞的頻率急劇下降。目前還不清楚這些昆蟲是否直接死於(yu) 撞擊事件的高溫火焰，或是因為(wei) 它們(men) 的寄主植物被殺死而死亡。有穴居特性的類群，如哺乳動物，可以為(wei) 它們(men) 提供免遭最初數分鍾內(nei) 高溫的庇護，從(cong) 而免於(yu) 滅絕。

生活在樹上的昆蟲自然難免一死，而洞中的生物可以免於高溫衝擊的劫難。

　　隨著植物和地表有機碳的燃燒，大量的二氧化碳，CH4和H2O被排放到空氣中，其中一些氣體(ti) 是直接來自於(yu) 小行星（碳酸鹽），而其餘(yu) 來自地球本身。撞擊產(chan) 生了總體(ti) 積約8萬(wan) 立方千米的噴出物，包括從(cong) 350億(yi) 噸到3500億(yi) 噸二氧化碳，40億(yi) 噸到560億(yi) 噸的硫，以及200億(yi) 噸到1400億(yi) 噸的水蒸氣。

　　撞擊事件改變了全球的環境，即使不是持續1000年，至少也會(hui) 持續幾年。

　　硫化合物可能是最多的注入平流層的重要氣候活躍氣體(ti) 。這次撞擊釋放的硫的數量比任何已知的火山噴發都要高幾個(ge) 數量級，而噴發的水足以對地球氣候產(chan) 生突然而重大的擾動。

　　噴出物在撞擊之後造成了高層大氣的強烈升溫，而這種作用可能隻持續了一小段時間。幾個(ge) 小時後，硫酸鹽連續形成，並保持於(yu) 平流層中，與(yu) 水蒸氣反應生成產(chan) 生穩定，長壽命的硫酸鹽氣溶膠。氣溶膠通過吸收長波輻射打亂(luan) 了平流層的熱狀態，冷卻地球表麵，顯著擾亂(luan) 全球多年來的氣候，大氣環流因此中斷了好幾年。

　　酸雨是撞擊事件的二次產(chan) 物。在撞擊之後，這場雨可能下了幾天，幾個(ge) 月到幾年。首先是大氣受到撞擊事件的衝(chong) 擊加熱，產(chan) 生硝酸雨。這次撞擊事件產(chan) 生了約為(wei) 1×10^15摩爾的硝酸酸雨，另一個(ge) 約為(wei) 3×10^15 mol的硝酸可能是由衝(chong) 擊產(chan) 生的森林大火產(chan) 生，而硫酸則是由小行星本身及其後的熔岩，森林火災引起。

酸雨會進一步損害植物，汙染水中生物，導致進一步的滅絕。

　　硫酸雨和硝酸雨的結合也不足以使海洋盆地酸化，但它在淺水或緩衝(chong) 差的河口和大陸上的影響是複雜的。即使所有的硫在撞擊中被釋放出來，海洋表麵的海水酸化也似乎不太可能引發海洋生物的大規模滅絕，但另一方麵，在陸地和附近淺水環境的生物如果土壤不肥沃，無力緩衝(chong) 地下水的酸化，酸雨的後果可能很嚴(yan) 重。

　　Stage4：寒冷地球

　　水域及陸地滅絕模式（幾天—兩(liang) 年）

　　在最初幾天的高溫和燃燒後，火焰趨於(yu) 平靜，但更大的危機即將到來。

　　撞擊產(chan) 生的氣溶膠和撞擊後產(chan) 生的煙灰和硫酸鹽反射高層大氣中的太陽光，從(cong) 而直接給地球降溫；以及森林大火燃燒有機質化石的有機煙霧吸收短波輻射，阻止陽光到達地表，導致地表溫度下降，暫時抑製光合作用，引起陸地和海洋食物網的全球崩潰。

　　陽光減少到20%，大概就是這個(ge) 感覺。PS，矛形小箭石是“中生代最後的遊泳動物群落”的主要（唯一）遊泳成員。

　　模型模擬表明，陽光到達地球表麵的數量可能僅(jin) 剩約20%，這意味著能源供應將減少約300 W·m ^– 2，導致全球範圍短期內(nei) 表麵溫度的嚴(yan) 重下降。在短時間內(nei) ，地球溫度下降了幾度到幾十度。由此產(chan) 生的溫差可能在相對溫暖的海洋和寒冷的大氣之間引發大風暴和颶風，增加了塵埃飄散在大氣中的時間。

海陸溫度分布不均會引起風，而風又增加了塵埃的滯留時間。

　　幾個(ge) 月到幾十年後，大氣穩定下來，灰塵開始像雨點一樣落下，並在沉積環境中積累起來。這包括全球公認的小行星衍生的微量元素鉑族元素（PGE），如銥的峰。比起粉塵，硫酸鹽對環境的影響更大。氣溶膠的作用會(hui) 導致數十年的較低海溫，即使在大部分塵埃已經從(cong) 大氣中清除之後。

小行星撞擊的特征銥元素要在幾個月到幾十年後才沉降下來。

　　水生環境被水保護，得以免受熱量和火的影響，但海洋環境和淡水環境仍然顯示出巨大規模的滅絕。

　　在幾個(ge) 月到幾年的一段時間，可能是最少6個(ge) 月的黑暗期內(nei) ，撞擊冬季便導致了全球範圍內(nei) 浮遊植物的大規模死亡。因為(wei) 水生生態係統與(yu) 陸地環境不同，強烈依賴於(yu) 日常光合作用的輸出自養(yang) 生物，浮遊植物的損失很可能造成水生生態係統災難性的死亡和滅絕。水生生態係統中滅絕的其他潛在原因包括環境溫度和缺氧由於(yu) 缺乏光合作用的氧氣。

　　在海洋中，受到酸雨和光照的影響，具有鈣質外殼的成岩生物顆石藻和浮遊有孔蟲在碰撞邊界崩潰了。直到古新世最初的丹尼階，它們(men) 的豐(feng) 度仍然很低。流向海底的有機碎屑也急劇減少，在撞擊後大約3myr（1 myr=1百萬(wan) 年）仍沒有恢複。由白堊紀﹣古近紀滅絕事件（K-Pg）邊界的浮遊生物支撐的海洋物種滅絕率最高。

具有鈣質外殼的顆石藻，白堊紀十分繁盛，是白堊的主要來源。

　　菊石，古生代和中生代最多樣化和最豐(feng) 富的浮遊生物捕食者連同以它們(men) 為(wei) 食的巨型滄龍，蛇頸龍和上龍滅絕。隨後的古近紀，魚類向它們(men) 曾經占據的生態位擴張。

　　軟骨魚類失去了大約20%的科，而硬骨魚失去了大約10%的科。兩(liang) 棲動物幾乎沒有科層麵上的滅絕。所有六個(ge) 白堊紀晚期海龜科幸存下來。

　　光合作用的緩慢恢複意味著饑餓是導致海洋物種滅絕的主要原因。海洋物種的滅絕率在遠洋物種中更高，因為(wei) 遠洋生物幾乎完全依賴浮遊植物。而底棲生物有更強的抵抗饑餓的能力，而海底的死亡生物量又被消耗在以屍體(ti) 為(wei) 基礎的食物鏈。光共生（zooxanthellate）珊瑚受到大滅絕的影響比偶氮黃藻珊瑚更高。

　　多細胞變溫動物（“冷血動物”）的耐饑能力是體(ti) 型大小的一個(ge) 函數（圖1：Peters [1983，p 。 42]；（Hemmingsen[1960]收集的原始數據）。小型無脊椎動物（10磅至10毫克），包括浮遊動物而有些底棲無脊椎動物，生存時間為(wei) 8—20天。大型無脊椎動物（100克到1公斤）等大型動物，如甲殼綱動物，大型貽貝和許多其他大型底棲動物的生存時間超出了估計的恢複區間的下界6個(ge) 月；而最大的變溫動物，包括特別大的無脊椎頭足類，大型魚類和水生爬行動物 在沒有食物的情況下可以生存1到3年。然而，快速自由遊動的上龍和滄龍可能是具有較高代謝率的恒溫動物，更容易餓死。

變溫動物耐饑餓能力和體型的關係，當然，滄龍和上龍不算。
中生代的巨大海生蜥蜴滄龍可能也是恒溫動物，導致在滅絕中難以生存。

　　因為(wei) 耐饑性高，滅絕反而促進了某些海洋生物群體(ti) 的生存，例如腕足類。在中生代海洋動物群中，腕足類成為(wei) 了一個(ge) 次要的組成部分，它們(men) 撤退到冷水區，遠離溫暖和食物豐(feng) 富的近海。對寒冷的適應可能提高了它們(men) 在撞擊冬季的生存能力。腕足類以浮遊植物，細菌、有機碎屑和有機分子為(wei) 食。它們(men) 可能已經適應了食物匱乏環境中的生活，因此數量在滅絕前後於(yu) 新澤西州和丹麥相對增加。

生活在深海中的小嘴貝化石

　　在海洋裏，陽光消失了至少6個(ge) 月，光合作用可能被抑製了2年之久，但浮遊植物此後生產(chan) 迅速恢複。然而，浮遊動物會(hui) 在撞擊後4個(ge) 月內(nei) 死於(yu) 饑餓，因此，完整的食物網並沒有在光照重新回歸時立即再生。浮遊植物在光照恢複後立刻恢複，但被餓死的浮遊動物的緩慢恢複可能還有更長的路要走，延緩了生態係統中所有其他動物的恢複。

　　體(ti) 型巨大的馬斯特裏赫特浮遊魚類（>長5米，>重400公斤）可能以浮遊動物和磷蝦為(wei) 食，而不是浮遊植物。它們(men) 龐大的體(ti) 型可以讓它們(men) 在兩(liang) 年的撞擊冬季存活下來，活到陽光回來，浮遊植物在表層水體(ti) 中反彈的時候。然而，他們(men) 並不能等到足夠的以浮遊植物為(wei) 食的浮遊動物和磷蝦的恢複。

起源於侏羅紀的磷蝦類Euphausiacea在中生代就是海洋中的重要食物。

　　這類濾食動物中，菊石是最主要的受害者。大型的aptychoporan ammonites（一種菊石名）生活在馬斯特裏赫特晚期（Olivero and Zinsmeister）體(ti) 腔約1.1米長，估計大小這隻活的動物重約6公斤，擁有2年左右的饑餓生存極限，但菊石具有浮遊營養(yang) 性的幼蟲，需要以浮遊植物和浮遊動物，因此最終受到浮遊動物損失的影響而滅絕。相反，蛸類和鸚鵡螺的幼體(ti) 是非浮遊營養(yang) 性的，它攜帶一個(ge) 卵黃袋，為(wei) 幼蟲提供一個(ge) 自給營養(yang) 來源。同樣，一些心海膽等（spatangoid）棘皮動物進化出非浮遊性的幼蟲，因此兩(liang) 者都越過了滅絕。

　　淡水環境也與(yu) 陸地同樣受到了高溫的影響，但水庇護了它們(men) 。隻有頂端幾厘米左右的水體(ti) 會(hui) 受到熱量的影響，而微小的影響將在幾周內(nei) 完全消散。

　　撞擊產(chan) 生的能量爆發和隨後的火災可能會(hui) 燒掉所有暴露的碳，但庫存的地下有機碳可以以微粒或溶解的形式運輸到淡水生態係統。當然，內(nei) 陸水域的死亡率同樣很高，但滅絕的比例卻低於(yu) 海洋環境，可能是由於(yu) 淡水類群具有更好的休眠能力，以及河水通過快速流動來抵消氧氣需求的曝氣效率更高。在溫度適中的條件下，地下水提供了豐(feng) 富的熱容，抵消了一部分高溫和降溫的影響。

　　幾乎所有的淡水科都隻有少量的滅絕，與(yu) 陸地或海洋相反。白堊紀﹣古近紀滅絕事件（K-Pg）界線淡水鯊魚科沒有滅絕，隨著離岸距離的增加滅絕率增加，直至45%在開闊的海洋。

　　馬斯特裏赫特的10個(ge) 鱷類科中，有5個(ge) 海洋科滅絕了，四個(ge) 淡水科幸存下來，沒有淡水科滅絕。甚至生活在淡水中的幼體(ti) 也能在K-Pg邊界生存下來，如離龍目 （包括鱷龍champsosaurs）一直延續到中新世。在淡水中，大型爬行動物（鱷類動物，離龍目，海龜）可能大到足以抵禦因饑餓而滅絕。較小的脊椎動物，包括不到一公斤的魚類和兩(liang) 棲動物就必須依靠其他的生存機製，特別是休眠。幸存的海洋浮遊生物，例如甲藻，通常具有形成休眠體(ti) 的能力，而滅絕率高的浮遊生物，如有孔蟲類和顆石藻通常缺乏休眠階段。

生活在淡水中的似鱷魚動物離龍成功存活到中新世。

　　此外，以碎屑為(wei) 食的類群無論是在海洋還是淡水環境中，它們(men) 的滅絕率都很低，但是，淡水類群中的食碎屑生物死亡率比海水更低，因為(wei) 它們(men) 可以從(cong) 更新的土壤中獲取更多有機物質。

　　Stage5：複蘇階段

　　（幾十年—幾千年）

　　氣溶膠和塵埃會(hui) 在幾個(ge) 月到幾十年間緩慢沉降，陽光也在6個(ge) 月——兩(liang) 年後重返地球，達到可維持光合作用的水平。隨後，溫度開始回升。

　　之前撞擊噴射的溫室氣體(ti) ，如二氧化碳，甲烷和其他有機分子幫助了地球的回暖。二氧化碳等氣體(ti) 比那些塵埃和硫酸鹽氣溶膠的停留時間更長，並在氣溶膠和煤煙沉降到地麵，冷卻結束後引發了溫室效應。變暖可能是在一段時間的冷卻之後發生的。對加熱程度的估計各不相同，根據二氧化碳數據的估算，溫室效應上升的溫度在1到1.5攝氏度之間。

　　在撞擊發生後，海洋表層成了溫度最低的區域，深層溫度高，恰似冬天的水域；撞擊發生50年後，表層溫度開始回複正常。

　　隨著陽光回歸，海洋和淡水的浮遊植物迅速恢複，而浮遊動物的複原需要更久。然而，在陸地上，植物恢複十分緩慢，因為(wei) 那裏有根植物的生長發育周期至少為(wei) 一年。在發生火災的地區，大部分植物都被清除了。

　　蕨類是北方一些地區，如美國，日本和新西蘭(lan) 的先鋒物種。在沒有蕨類植物的地區，藻類和苔蘚是另外的先驅植被類型。在北美北部，初期的植被由幾種類型的蕨類，以及開花的被子植物組成，產(chan) 生草地。由於(yu) 傳(chuan) 粉動物已經被消滅，那些具有風媒傳(chuan) 粉能力而不依賴昆蟲的植物從(cong) 滅絕中活下來的概率更高。落葉樹似乎幸存了下來，優(you) 於(yu) 北美的常綠樹木，可能是因為(wei) 他們(men) 它們(men) 的休眠能力。最終，森林的樹冠又回來了。在稍後，由於(yu) 富含蛋白質的豆類的發展，動物群的重量恢複到較高水平。在130±50 ka（1 ka=1000年）後，美國的碳循環恢複。

蕨類植物是滅絕後陸地生態恢複的先驅。在此之後，被子植物取代了它們成為優勢草本。

　　在海洋，隨著光照恢複和捕食者，競爭(zheng) 者的消失，個(ge) 別地方類群開始入侵其他地區。如一個(ge) 撞擊前的近岸有孔蟲類群既保持原來的環境生態位，也殖民了遠洋環境。複蘇在所有的地理位置都不一樣。例如，一些軟體(ti) 動物的擴張在撞擊地區附近要比在世界的其他地方快得多。沉積喂養(yang) 的雙殼類活了下來，而其他雙殼類存活（食肉動物和懸浮捕食動物）的比例為(wei) 38% - 58%。因為(wei) 沒有了菊石，在古新世，雙殼類和棘皮動物經常形成大片的群落。但在新西蘭(lan) ，這一切從(cong) 開始就是欣欣向榮。新西蘭(lan) 的小型海洋生物化石記錄證明，在白堊紀末期該地區沒有發生過大規模物種滅絕。事實上，這一地區的生物種類還有所增加，可能是因為(wei) 導致地球上其他地區動物滅絕的寒流在這裏發生了有益物種生存的變化。

　　Stage6：穿越者們(men)

　　在非鳥類恐龍滅絕之前，幾乎沒有證據表明它們(men) 的多樣性在在白堊紀末期全球範圍內(nei) 長期下降。在地獄河地區的南部恐龍存活了下來，保持多樣性和豐(feng) 富性，沒有任何衰落的跡象。在西班牙的特雷普盆地，恐龍幸存了下來，在整個(ge) 馬斯特裏赫特階普遍而多樣，在K-Pg邊界之前沒有明顯的減少或局部的滅絕。當然，在北美的白堊紀恐龍群中發現了大型食草動物的多樣性減少，也許會(hui) 使群落更容易受到級聯效應的影響。結合撞擊事件，我們(men) 可以得出，恐龍和翼龍一樣和陸地生態係統一樣在最初的幾天內(nei) 死於(yu) 大火，海嘯及風暴。

　　年代較晚的一批非鳥恐龍化石發現於(yu) K-Pg層下方13厘米處，是一批恐龍角化石，屬於(yu) 一種植食性恐龍，有可能是著名的三角龍的，因此它們(men) 可能是最後滅絕的恐龍。然而，成功穿越k-pg界線的恐龍依然存在。

　　較小的獸(shou) 腳亞(ya) 目恐龍可以躲避在天然洞穴（洞穴、大樹幹、水下/地下），藏在河流小溪邊，以及非鳥類恐龍穴居的新證據使得這些動物中至少有一部分能夠在一段時間內(nei) 經受住災難的影響。2003年，資深作者（JDS）和他的團隊，由國家地理協會(hui) 讚助探險時，首次發現了丹尼階（古新世第一個(ge) 階）非鳥類恐龍的記錄，在位於(yu) 新西蘭(lan) 克賴斯特徹奇以東(dong) 865公裏的查塔姆島上。較大的獸(shou) 腳亞(ya) 目恐龍遺骸包括獸(shou) 腳亞(ya) 目足指骨II-1（或III-1）， 18.5 cm長，10.2厘米寬，可能屬於(yu) 一種中型的獸(shou) 腳亞(ya) 目，其他的骨頭（脊椎，部分脛骨）代表這條恐龍長達4米。因此，有可能在西南太平洋的森林地帶，有較小的獸(shou) 腳亞(ya) 目恐龍幸存了下來。

發現的獸腳類恐龍骨骼
這批恐龍化石生存時間在80ma左右。

　　中國科學家趙資奎在南雄地區白堊紀﹣古近紀滅絕事件（K/T）邊界以外發現的恐龍蛋，說明隕石撞擊理論並不適用於(yu) 南雄地區的恐龍滅絕。根據他對恐龍蛋的研究，氣候變化極大地影響了恐龍的食物鏈和繁殖過程，導致恐龍在20萬(wan) 到30萬(wan) 年的時間裏逐漸滅絕，這也是非鳥類恐龍目前推測較長的延續時間。

　　中生代鳥類也是相似的情況。在K-Pg邊界30萬(wan) 年以內(nei) 的古代鳥類共鑒定出17種，包括反鳥，魚鳥， 黃昏鳥，和一種類似神翼鳥的鳥類。這裏描述的大多數鳥類都是今鳥類而不是反鳥。

　　這些末日前夕的鳥類是最近已知的最多樣化的白堊紀鳥，包括較小的形式和一些中生代已知的最大的飛禽，雖然大小差距比現代要小。豐(feng) 富的多樣性表明鳥類在白堊紀末日之前有過一次大規模的輻射。但沒有一種能確定地與(yu) 新鳥類有關(guan) 。其中一種，今鳥C（Ornithurine C），是已知的唯一的一種成功跨越K-Pg邊界活到丹尼階的鳥類。

今鳥c（圖中c）是已知的唯一的一種已跨越K-Pg邊界的鳥類。

　　另一個(ge) 有較明確延續時間的是菊石。在馬斯特裏赫特地區的最後0.5ma，菊石仍舊較為(wei) 繁盛，擁有中生代所有的四個(ge) 亞(ya) 目，包括六個(ge) 超科、31（亞(ya) ）屬和57種。最近的數據表明，菊石一直存活在邊界上。與(yu) 恐龍同樣的，它們(men) 也沒有在滅絕後立刻消失。

　　Surlyk和Nielsen（1999）的一篇論文，《最後的菊石？》挑戰了菊石滅絕於(yu) 白堊紀末的理論，雖然他們(men) 沒有詳細的證據證明它們(men) 存活下來。他們(men) 的假設後來有了馬查爾斯基（2002）的支持，他在丹尼階發現了白堊紀末期有名的杆菊石和船菊石（均為(wei) 異形菊石），盡管數量與(yu) 馬斯特裏赫特時代晚期相比少得多。在他們(men) 之前，也有人發表過丹尼階菊石的論文，但最後均被辨認為(wei) 再沉積的結果，但這次，菊石周圍沒有其他白堊紀生物，而隻有新生代特征的藻類，有孔蟲和腕足類等，指示菊石也同樣延續至丹尼階，年約200kyr（1 kyr=1000年）。同樣，以它們(men) 為(wei) 食的滄龍和蛇頸龍也可能生存至此，但極有可能因為(wei) 不耐饑餓死於(yu) 最初的兩(liang) 年內(nei) 。箭石也生活到古近紀，甚至延續到始新世。

丹尼階發現的船菊石
杆菊石

　　起源於(yu) 中三疊世的深海海百合Roveacrinids在白堊紀-古近紀存活了下來，盡管海百合似乎與(yu) 海洋生物多樣性的巨大變化沒有關(guan) 係。在白堊紀-古近紀（K-Pg）界線滅絕事件中，被認為(wei) 是海百合類的代表的Roveacrinida目在這個(ge) 時期滅絕了。但波蘭(lan) 的丹尼階（古新世早期）保存完好的化石證明這些海百合存活到最早新生代。類似的還有喙頭類的Opisthodontia，蚓蜥amphisbaenians，腹足類的Aporrhaidae，反羽蟹Costacopluma 以及苔蘚蟲。當然，這些類群沒有一個(ge) 活過丹尼階。

　　中生代的生物就以它們(men) 的最終死去為(wei) 止，畫上了句號。

丹尼階海百合
腹足類和喙頭蜥
反羽蟹

　參考文獻

　　[1]Bralower T J， Paull C K， Mark Leckie R。 The Cretaceous-Tertiary boundary cocktail： Chicxulub impact triggers margin collapse and extensive sediment gravity flows[J]。 Geology， 1998， 26（4）： 331-334。

　　[2]Morgan J， Warner M， Brittan J， et al。 Size and morphology of the Chicxulub impact crater[J]。 Nature， 1997， 390（6659）： 472-476。

　　[3]Keller G， Adatte T， Stinnesbeck W， et al。 Chicxulub impact predates the KT boundary mass extinction[J]。 Proceedings of the National Academy of Sciences， 2004， 101（11）： 3753-3758。

　　[4]Kring D A。 The Chicxulub impact event and its environmental consequences at the Cretaceous–Tertiary boundary[J]。 Palaeogeography， Palaeoclimatology， Palaeoecology， 2007， 255（1-2）： 4-21。

　　[5]Schulte P， Alegret L， Arenillas I， et al。 The Chicxulub asteroid impact and mass extinction at the Cretaceous-Paleogene boundary[J]。 Science， 2010， 327（5970）： 1214-1218。

　　[6]GrajalesNishimura J M， CedilloPardo E， RosalesDomínguez C， et al。 Chicxulub impact： The origin of reservoir and seal facies in the southeastern Mexico oil fields[J]。 Geology， 2000， 28（4）： 307-310。

　　[7]Vellekoop J， Sluijs A， Smit J， et al。 Rapid shortterm cooling following the Chicxulub impact at the CretaceousPaleogene boundary[J]。 Proceedings of the National Academy of Sciences， 2014， 111（21）： 7537-7541。

　　[8]Sharpton V L， Burke K， Camargo-Zanoguera A， et al。 Chicxulub multiring impact basin： Size and other characteristics derived from gravity analysis[J]。 Science， 1993， 261（5128）： 1565-1567。

　　[9]Robertson D S， Lewis W M， Sheehan P M， et al。 K‐Pg extinction： Reevaluation of the heat‐fire hypothesis[J]。 Journal of Geophysical Research： Biogeosciences， 2013， 118（1）： 329-336。

　　[10]Grossnickle D M， Newham E。 Therian mammals experience an ecomorphological radiation during the Late Cretaceous and selective extinction at the KPg boundary[J]。 Proceedings of the Royal Society B： Biological Sciences， 2016， 283（1832）： 20160256。

　　[11]Robertson D S， Lewis W M， Sheehan P M， et al。 KPg extinction patterns in marine and freshwater environments： the impact winter model[J]。 Journal of Geophysical Research： Biogeosciences， 2013， 118（3）： 1006-1014。

　　[12]Apesteguía S， Gómez R O， Rougier G W。 The youngest South American rhynchocephalian， a survivor of the K/Pg extinction[J]。 Proceedings of the Royal Society B： Biological Sciences， 2014， 281（1792）： 20140811。

　　[13]Salamon M A， Gorzelak P， Ferré B， et al。 Roveacrinids （Crinoidea， Echinodermata） survived the Cretaceous-Paleogene （K-Pg） extinction event[J]。 Geology， 2010， 38（10）： 883-885。

　　[14]Longrich N R， Tokaryk T， Field D J。 Mass extinction of birds at the Cretaceous–Paleogene （KPg） boundary[J]。 Proceedings of the National Academy of Sciences， 2011， 108（37）： 15253-15257。

　　[15]Longrich N R， Bhullar B A S， Gauthier J A。 Mass extinction of lizards and snakes at the Cretaceous–Paleogene boundary[J]。 Proceedings of the National Academy of Sciences， 2012， 109（52）： 21396-21401

　　[16]Longrich N R， Bhullar B A S， Gauthier J A。 Mass extinction of lizards and snakes at the Cretaceous–

　　Paleogene boundary[J]。 Proceedings of the National Academy of Sciences， 2012， 109（52）： 21396-21401

　　[17]Krug A Z， Jablonski D， Valentine J W。 Signature of the end-Cretaceous mass extinction in the modern biota[J]。 Science， 2009， 323（5915）： 767-771。

　　[18]Hyžný M， Perrier V， Robin N， et al。 Costacopluma （Decapoda： Brachyura： Retroplumidae） from the Maastrichtian and Paleocene of Senegal： a survivor of K/Pg events[J]。 Cretaceous Research， 2016， 57： 142-156。

　　[19]Machalski M， Heinberg C。 Evidence for ammonite survival into the Danian （Paleogene） from the Cerithium Limestone at Stevns Klint， Denmark[J]。 Bulletin of the Geological Society of Denmark， 2005， 52（9）。

　　[20]Maor R， Dayan T， Ferguson-Gow H， et al。 Temporal niche expansion in mammals from a nocturnal ancestor after dinosaur extinction[J]。 Nature ecology & evolution， 2017， 1（12）。


　　[21]Vellekoop J， Smit J， van de Schootbrugge B， et al。 Palynological evidence for prolonged cooling along the Tunisian continental shelf following the K–Pg boundary impact[J]。 Palaeogeography， Palaeoclimatology， Palaeoecology， 2015， 426： 216-228。

　　[22]Dameron S N， Leckie R M， Clark K， et al。 Extinction， dissolution， and possible ocean acidification prior to the Cretaceous/Paleogene （K/Pg） boundary in the tropical Pacific[J]。 Palaeogeography， Palaeoclimatology， Palaeoecology， 2017， 485： 433-454。

　　[23]Sibert， E。 C。， & Norris， R。 D。 （2015）。 New Age of Fishes initiated by the Cretaceous−Paleogene mass extinction。 Proceedings of the National Academy of Sciences， 112（28）， 8537–8542。 doi：10.1073/pnas.1504985112

　　[24]Jeffrey D。 Stilwell；Eckart H？kansson.Survival， but…！ New Tales of ‘Dead Clade Walking’ from Austral and Boreal Post-K–T Assemblages[J]。Earth and Life.2012：795-810。


關注【深圳科普】微信公眾號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書籍】，了解最新科普書籍
回複【團體定製】，了解最新團體定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習觀鳥相關科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】，了解更多博物學院活動詳情