恐龍滅絕之后

趙熙熙

一顆直徑10千米的小行星在約6600萬年前的白堊紀晚期撞擊了今天墨西哥尤卡坦半島北部區(qū)域，導致包括恐龍在內(nèi)的約75%的地球生物滅絕。然而，對隕石坑沉積物的最新分析顯示，在短短幾年內(nèi)，生命便又回到了被水淹沒的隕石坑中，且在撞擊后3萬年內(nèi)恢復了繁榮的生態(tài)系統(tǒng)。微小海洋生物的繁衍得益于營養(yǎng)豐富的水體循環(huán)。研究人員認為，這種生命的回歸可以為了解海洋生態(tài)系統(tǒng)在氣候改變引起的劇烈變化后如何恢復提供新的認識。

并未參與該項研究的英國倫敦帝國理工學院行星科學家GarethCollins說，這些新發(fā)現(xiàn)揭示了“生命的彈性有多強”，“如此快速的復蘇……是非凡的”。

一些科學家曾假設(shè)，生命可能會慢慢回到撞擊坑中，這可能受到汞和鉛等有毒金屬的影響。此前有研究認為，在撞擊地點附近的“初級生產(chǎn)”，即生物的有機物生產(chǎn)，要恢復到撞擊前的水平可能需要30萬年。而其他的撞擊坑則講述了一個類似于這個想法的故事：例如，大約3500萬年前，在一顆彗星或小行星撞擊了今天的美國弗吉尼亞之后，長達85公里的切薩皮克灣隕石坑在數(shù)千年的時間里“寸草不生”。

為了了解地球如何對巨大的撞擊做出響應，2016年，一組科學家對?？颂K魯伯隕石坑進行了鉆探，這是唯一與全球滅絕事件相關(guān)的撞擊結(jié)構(gòu)。研究小組提取了數(shù)百個手臂長短的沉積物巖心。其中一個從現(xiàn)代海床下大約600米的地方采集的巖心包含了76厘米的深褐色石灰?guī)r。盡管外表并不怎么好看，但它也許是整個鉆探項目中最珍貴的沉積物，至少對ChrisLowery來說是這樣。

Lowery是美國奧斯汀市得克薩斯大學地球物理研究所的一位古海洋學家。他和同事分析了構(gòu)成石灰?guī)r的細粒沉淀物。研究人員依靠描述微小顆粒在液體中沉淀時間的方程式，計算出這些顆粒在撞擊后的短短幾年內(nèi)便迅速沉積在海底。

當Lowery和同事觀察石灰?guī)r的巖層時，他們發(fā)現(xiàn)了大量的化石和洞穴，這里有小蠕蟲、有被稱為有孔蟲的貝殼類生物，以及浮游生物的證據(jù)。也就是說，生命回歸了。研究表明，在撞擊后3萬年內(nèi)，這里便恢復了以浮游植物為基礎(chǔ)的多樣化生態(tài)系統(tǒng)。

研究人員說，這一研究成果為研究生物滅絕后的海洋生態(tài)系統(tǒng)復活提供了重要線索。

但是，生命是如何如此迅速地征服?？颂K魯伯隕石坑的呢？Lowery認為，這與撞擊的嚴重程度或隕石坑的大小沒有任何關(guān)系，相反，決定性的因素可能是隕石坑的形狀。

該研究小組在5月30日出版的《自然》雜志上報道說，?？颂K魯伯隕石坑的東北翼向墨西哥灣開放，這使得深層的、營養(yǎng)豐富的水可以在隕石坑中循環(huán)。與此相反，切薩皮克灣隕石坑是封閉的，這意味著分解有機物所消耗的氧無法得到補充，從而造成有氧生命很快消亡?！斑@基本上就是一個死亡區(qū)域?！盠owery說。

Lowery和同事認為，研究?？颂K魯伯撞擊對今天的海洋生物來說是有意義的，后者正受到氧氣耗竭、海洋酸化和氣溫上升的威脅。

“這可能是唯一比現(xiàn)代氣候變化和污染更快的事件?！盠owery說，“在我們最終減少二氧化碳排放和污染之后，這可能是生物多樣性恢復的一個重要類比。”

與此同時，在另一項最新研究中，科學家發(fā)現(xiàn)，這次撞擊的煙塵雖然曾使地球短暫變冷，但撞擊使大量二氧化碳進入大氣，使地球氣候在短暫變冷之后又經(jīng)歷了約10萬年的變暖。

美國密蘇里大學研究人員與突尼斯同行在新一期美國《科學》雜志上發(fā)表的報告說，他們通過分析魚類殘骸化石中的氧同位素含量，推斷出隕石撞擊后海洋水溫上升了約5攝氏度，持續(xù)了約10萬年才回落。

此前已有研究證實這次隕石撞擊后氣候曾短暫變冷，但變暖過程缺乏數(shù)據(jù)支持。新研究為相關(guān)理論提供了證據(jù)，有助于深入理解這次撞擊對地球氣候和生態(tài)系統(tǒng)的影響。

（選自2018年第4期《自然雜志》，本刊有刪改）

鑒賞空間

不同領(lǐng)域的科學發(fā)現(xiàn)可以互相啟發(fā)，從而獲得新的證據(jù)或者得出新的結(jié)論。《恐龍無處不在》，根據(jù)恐龍化石遍布地球的現(xiàn)象來談大陸板塊的移動；《被壓扁的沙子》，從探尋恐龍滅絕的原因出發(fā)，推斷出地球可能曾受到過撞擊；而本文則是通過研究生命在短暫的時間內(nèi)回歸隕石坑，來分析影響地球氣候和生態(tài)系統(tǒng)的因素。

通過對這幾篇科普文章的比較閱讀，我們知道：寫作文章可以根據(jù)需要，從不同角度下筆。

讀有所思

1.作者寫“切薩皮克灣隕石坑”的目的是什么？

2.請分析“在撞擊后3萬年內(nèi)，這里便恢復了以浮游植物為基礎(chǔ)的多樣化生態(tài)系統(tǒng)”的原因。