一直以來,由於(yu) 化石記錄的不完整,關(guan) 於(yu) 為(wei) 什麽(me) 非鳥類恐龍會(hui) 在6600萬(wan) 年前滅絕的問題,仍然處於(yu) 懸而未決(jue) 的狀態。
目前,導致恐龍滅絕的最被廣泛接受的假設是:大約6600萬(wan) 年前,一顆直徑約12千米的小行星撞擊了地球,落在墨西哥的Yucatán半島上,造成了威力比二戰時期投放在廣島的原子彈還要大上數十億(yi) 倍的爆炸。根據這個(ge) 假設,我們(men) 認為(wei) 多數生活在美洲大陸的動物被即刻殺死。且撞擊還引發了全球性的海嘯,無數塵埃被拋入大氣中,使地球籠罩在一片黑暗之中,導致了包括恐龍在內(nei) 的大量動植物物種的滅絕。
然而,在撞擊之前,恐龍的生存狀況如何呢?其實,關(guan) 於(yu) 恐龍的數量是否在這場大災難之前就已經在減少還存在爭(zheng) 議。在一項新發表於(yu) 《自然-通訊》雜誌的研究中,一個(ge) 國際科學家團隊的研究人員發現:在小行星帶來致命一擊之前的1000萬(wan) 年間,恐龍的數量就已經在下降。
研究人員將目光聚焦在6科恐龍上,這6科恐龍是在小行星撞擊地球之前的四千萬(wan) 年裏(1500萬(wan) -6600萬(wan) 年前),最豐(feng) 富和最多樣化的恐龍。在這6科恐龍中,暴龍科、馳龍科(如迅猛龍)和傷(shang) 齒龍科(類似於(yu) 鳥類的小型恐龍)為(wei) 食肉恐龍,而角龍科(如三角龍)、鴨嘴龍科(有著最豐(feng) 富物種的恐龍科)和甲龍科(如甲龍)則為(wei) 食草恐龍。它們(men) 全部活到了以小行星的撞擊為(wei) 標誌的白堊紀末期。
為(wei) 了確定這些恐龍的物種形成率和物種滅絕率,研究人員用了5年的時間,收集了所有與(yu) 這些恐龍有關(guan) 的已知信息。他們(men) 清點了這6科恐龍的大部分已知化石,這些化石代表了大約250個(ge) 物種的1600多個(ge) 個(ge) 體(ti) 。他們(men) 試圖計算出在某一特定時期地球上有多少恐龍科,以及每個(ge) 科中有哪些物種。在古生物學中,每塊化石都有其唯一的編號,以便追本溯源,這樣就算隨著時間的推移,科學家也能通過科學文獻來追蹤它。然而,要正確地根據化石對物種進行分類並確定它們(men) 的年代是一項非常困難的工作。常常出現一名研究人員給出了一個(ge) 年代和物種記錄,另一個(ge) 研究人員在重新檢查時得出不同的分析結論。在這樣的情況下,研究人員必須自己做出判斷,在麵對存有太多疑惑的化石時,他們(men) 不得不將它從(cong) 研究中剔除。當他們(men) 確認每個(ge) 化石都已經被正確分類之後,就會(hui) 通過使用貝葉斯模擬法來估計每個(ge) 科隨時間進化的物種數量。他們(men) 追蹤了1.6億(yi) 年前至6600萬(wan) 年前消失的物種,並估算了每個(ge) 科的物種形成率,以及隨著時間的推移而滅絕的速率。每一次,他們(men) 都將模型運行數百萬(wan) 次,以考慮所有的可能誤差來源,然後檢查分析的結果最終是否會(hui) 集中在一個(ge) 最可能的結果上。在進行估算時,這些模型綜合考慮了化石記錄在時間和空間上的不均勻分布,以及在不同物種之間的不均勻保存(由於(yu) 有些類型的恐龍不像其他類型的恐龍一樣會(hui) 變成化石所造成的的)。這些估算結果是可以改變的,比如當更多的化石記錄出現,或新的分析模型出現時,這些結果就可能被進一步改變。左圖顯示的是6科恐龍的物種形成率(藍)和物種滅絕率(紅)的變化情況;右邊顯示的是隨時間變化的淨分化率。| 圖片來源:Fabien Contamine
研究結果顯示,在7600萬(wan) 年前,也就是在小行星撞擊地球前的1000萬(wan) 年前,所有的恐龍物種數量出現了突然的下降,而且這種下降是全球性的,很多物種的數量急劇下降,在被研究的6科恐龍中,隻有傷(shang) 齒龍科的下降幅度較為(wei) 微小。是什麽(me) 導致了這種大幅下降?科學家認為(wei) 有兩(liang) 個(ge) 主要的可能因素。
第一個(ge) 可能的因素是氣候變化。恐龍是一類中溫動物,這意味著它們(men) 既不像鱷魚或蜥蜴那樣的冷血動物,也不像哺乳動物或鳥類那樣的恒溫動物,它們(men) 有著介於(yu) 爬行動物和哺乳動物之間的一種代謝係統,需要在溫暖的氣候下才能正常地進行新陳代謝。然而據科學家推測,當時的地球經曆了一段全球性的降溫,溫度降到了約7-8℃,這樣的溫度必然會(hui) 對恐龍產(chan) 生很大的影響。
另一個(ge) 因素是所謂的級聯滅絕。研究人員在食草動物和食肉動物之間發現了一個(ge) 交錯下降的現象,食草動物的下降趨勢略微發生在食肉動物下降之前,很可能是食草動物的減少導致了食肉動物的減少。他們(men) 還發現,壽命較長的恐龍物種更容易滅絕,這可能意味著它們(men) 更難以適應地球上的新環境。
一個(ge) 事實是,在恐龍消失之前,哺乳動物的物種數量開始增加。然後在小行星撞擊地球之後,這些後來的物種才得以有機會(hui) 建立我們(men) 今天看到的新型生態係統。這樣的結果不免讓科學家想要詢問這樣一個(ge) 問題:假如小行星沒有撞擊地球,恐龍會(hui) 因為(wei) 已經開始的衰退而滅絕嗎?還是說它們(men) 的數量能自行恢複?
這是個(ge) 難以有答案的問題。這個(ge) 世界曾被恐龍主宰了超過1.6億(yi) 年,當它們(men) 衰落時,其他物種開始崛起,成為(wei) 新的主宰。許多古生物學家認為(wei) ,假如恐龍能夠存活下來,那麽(me) 靈長類動物可能就永遠不會(hui) 出現在地球上。至於(yu) 它們(men) 能否恢複數量,這是一個(ge) 取決(jue) 於(yu) 不同物種的問題,有的物種可能存活下來,有的則不然。
對於(yu) 這個(ge) 問題,論文的第一作者Fabien Condamine給出的回答是:由於(yu) 氣候惡化和植被的重大變化,白堊紀末期的生態係統承受了巨大的壓力,小行星的撞擊隻是最後的打擊。這樣的情況在物種滅絕的過程中經常出現,首先它們(men) 處於(yu) 數量下降和壓力之下,然後因為(wei) 一個(ge) 其他事件介入,使一個(ge) 無論如何都可能處於(yu) 滅絕邊緣的群體(ti) 徹底走向滅亡。
來源:原理
#創作團隊:
原文:Fabien Condamine(法國國家科學研究中心研究研究)
編譯:糖獸(shou)
#參考來源:
https://theconversation.com/dinosaurs-were-already-in-decline-before-the-asteroid-wiped-them-out-new-research-163624
https://www.bristol.ac.uk/news/2021/june/dinosaurs-in-decline-.html
https://www.nature.com/articles/s41467-021-23754-0
#圖片素材來源:
封麵圖:Engin Akyurt / Pexels
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