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恐龍,幾乎無人不知,無人不曉——這些統治地球長達1.6億(yi) 年的史前巨獸(shou) ,幾乎已經成為(wei) 大眾(zhong) 心目中“古生物”的代名詞。目前人類已經發現的恐龍共有多於(yu) 900屬,超過1000種,並且每年都還會(hui) 在世界各地發現新的恐龍物種。從(cong) 自然博物館中陳列的化石,商店櫥窗裏形形色色的模型,再到電影、書(shu) 籍、動漫和遊戲,恐龍的形象隨處可見。幾乎每一個(ge) 孩子的童年都缺少不了這些大“怪獸(shou) ”的陪伴。
中國西峽恐龍園 | Gary Todd / Wikimedia Commons
然而,不管我們(men) 如何喜歡恐龍、如何向往它們(men) 生存的那個(ge) 世界,恐龍早已在地球上滅絕。古生物學家隻能根據地層中發掘出的化石,想象和複原它們(men) 生前的形態和習(xi) 性。人們(men) 不禁要問,不可一世的中生代霸主恐龍,是如何從(cong) 地球上消失的呢?恐龍真的已經全部滅絕了嗎?
爬行類的時代
讓我們(men) 回到6600萬(wan) 年前,此時正是晚白堊紀的最後一個(ge) 階:馬斯特裏赫特階。此時北美洲大陸的平原上遊蕩著成群的三角龍和埃德蒙頓龍,高大的阿拉莫龍在森林邊緣漫步覓食,最著名的恐龍明星——霸王龍,則處於(yu) 當時食物鏈的頂端;亞(ya) 洲大陸的南部生活著印度龍、印度鱷龍和勝王龍等多種阿貝力龍類,甚至還殘存著伊西斯龍和劍龍類這樣的“前朝遺老”,蒙古巴音滿都呼則漫步著弱角龍、矮角角龍這樣體(ti) 型嬌小矮胖、頭部無角的原始角龍類,以及長相奇特、身披羽毛的阿瓦拉慈龍類和竊蛋龍類;非洲與(yu) 世隔絕的馬達加斯加島上棲息著掠食龍、滿嘴齙牙的諾弗勒惡龍和當地的“土皇帝”——凶猛的瑪君龍。
霸王龍骨架 | Wikimedia Commons
劍龍類骨架 | Thomas Quine / Wikimedia Commons
海洋中,巨大的薄片龍類漫遊在溫暖的淺海,利用自己的小腦袋和奇長無比的頸部捕食成群遊動的魚類和魷魚,而生活在南極洲冰冷水域中的極泳龍甚至可能利用自己細密的牙齒,像現存的灰鯨一樣濾食海底沉積物中的微小無脊椎動物。滄龍類是此時最繁盛的海洋爬行動物,其中既出現了像飽和傾(qing) 齒龍和霍夫曼滄龍這樣十幾米長的超級掠食者,也有美溪磷酸鹽龍這樣“嘬魷魚”的深潛物種,還有似長吻鱷龍這樣以小型魚類為(wei) 食的淺海捕食者,部分種類甚至開始進軍(jun) 淡水。而天空中則翱翔著龐大的神龍翼龍科,其中一些種類,如風神翼龍和哈特茲(zi) 哥翼龍,翼展可超過10米,宛如一架小型飛機,是地球上曾經出現過的最大的飛行動物。
極泳龍複原圖 | Nobu Tamura / Wikimedia Commons
當然,當時的地球上還生存著一些我們(men) 比較熟悉的成員,例如在地麵植被中爬行、跳躍的蛇、蜥蜴和蛙,淡水中遊弋的龜鱉、蠑螈和鱷類,以及鳥類和哺乳動物;相對於(yu) 恐龍、翼龍、蛇頸龍和滄龍這樣占據主流生態位的古爬行類,它們(men) 隻能算作是“二等公民”了。然而,這個(ge) 生機盎然、萬(wan) 物繁榮的世界,即將經曆一次天翻地覆的轉變。
災難從(cong) 天而降
上世紀80年代,西班牙裔美國物理學家路易斯·阿爾瓦雷茨(Luis Alvarez)和他的兒(er) 子沃特·阿爾瓦雷茨(Walter Alvarez)發現,在晚白堊紀到古近紀之間的地層中,銥元素的含量特別高,這恰好與(yu) 結束恐龍時代的白堊紀大滅絕的時間相吻合。而銥元素在地殼中的含量相對較低,卻在來自宇宙的隕石中比較常見。因此,他們(men) 認為(wei) ,這場顛覆了地球生物圈的滅絕事件中,“罪魁禍首”是一枚“天外來客”。
美國巴林傑隕石坑裏 | Mike Beauregard / Wikimedia Commonséopold Boilly / Wikimedia Commons
上世紀90年代初,在墨西哥灣的海底,人們(men) 發現了一個(ge) 直徑達180公裏的巨大隕石坑,將它命名為(wei) 蘇克西魯伯隕石坑。它的發現證實了阿爾瓦雷茨父子的理論:6600萬(wan) 年前,一顆直徑10-15公裏的巨大隕石撞在了今天尤卡坦半島附近的墨西哥灣中,衝(chong) 擊產(chan) 生的能量相當於(yu) 100兆噸當量的TNT炸藥;撞擊引發了全球範圍內(nei) 的地震、海嘯、劇烈的火山活動和火風暴,與(yu) 此同時,大量充滿有毒硫化物(約3000億(yi) 噸)的塵埃被拋射進了大氣層中,不僅(jin) 導致嚴(yan) 重酸雨,還懸浮在大氣層中,遮蔽陽光長達數年之久。
關(guan) 於(yu) 蘇克西魯伯隕石撞擊的畫作 | Donald E. Davis / Wikimedia Commons
由於(yu) 陽光無法到達地表,全球氣溫陡降,陸地上的植被和海洋中的浮遊藻類無法繼續進行光合作用,因此大量死亡。生產(chan) 者的消失導致了整個(ge) 食物鏈的崩塌,植食動物失去了賴以生存的食物來源,而隨著它們(men) 的滅亡和消失,以它們(men) 為(wei) 食的肉食動物也將無法生存。全球75%的動物和植物物種在這次滅絕事件中消失了,幾乎所有體(ti) 重超過25公斤的四足動物都被一掃而空,其中就包括恐龍、所有的翼龍、蛇頸龍目和滄龍超科。巨型爬行動物統治地球的時代,就此宣告結束。
恐龍的後裔
體(ti) 型龐大的古爬行動物消失了,一些與(yu) 巨大的恐龍相比顯得“微不足道”的動物們(men) ,卻奇跡般地活過了白堊紀末的大滅絕,包括絕大多數的兩(liang) 棲類、超過80%的龜鱉、大多數的蛇和蜥蜴(除了滄龍超科)。它們(men) 依靠自己較小的體(ti) 型和較低的新陳代謝生存了下來,並在新生代迅速占據恐龍和巨型海洋爬行類滅絕遺留的生態空缺,演化出14米長的泰坦蚺、背甲長達1.72米的碳龜、體(ti) 長10米左右的巨像古杯蛇等體(ti) 型龐大的成員。
泰坦蚺全長14米,體(ti) 重超過1100公斤 | Nobu Tamura / Wikimedia Commons
約有50%的鱷類活過了滅絕事件,它們(men) 在新生代繼續占據著淡水頂級捕食者的生態位,並向著陸地發起衝(chong) 鋒。大多數的硬骨魚類和絕大多數軟骨魚類也存活到了新生代,新生代的淡水和海洋很快又變得生機勃勃起來。
晚白堊紀主要的哺乳動物類群,如岡(gang) 瓦納獸(shou) 目、多瘤齒獸(shou) 目,以及一直延續至今的單孔目(現存的成員包括鴨嘴獸(shou) 和三種針鼴)、後獸(shou) 亞(ya) 綱(包括現存的各種有袋類動物)和真獸(shou) 亞(ya) 綱都憑借較小的體(ti) 型活過了滅絕事件。其中真獸(shou) 亞(ya) 綱在隨後的漫長歲月中,演化為(wei) 地球上最主流的大型動物類群,成為(wei) 現存的絕大多數哺乳動物,包括我們(men) 人類的祖先。
大家熟悉的鴨嘴獸(shou) | Brisbane City Council / Wikimedia Commons
作為(wei) 獸(shou) 腳類恐龍的後代,鳥類在白堊紀大滅絕中遭受了重創,白堊紀時期最繁盛、多樣性最高的反鳥類全數滅絕;然而,少數體(ti) 型較小、地棲或半水棲的今鳥類卻成功存活到了新生代,並演化出了現存的約8600種鳥類。恐龍並沒有完全消失,那些我們(men) 熟視無睹的、翱翔在藍天中的披羽精靈,便是它們(men) 繁衍至今的後代。
抬頭看看,它們(men) 正飛過 | Mike Baird / Wikimedia Commons
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