地層“時間膠囊”揭秘恐龍大滅絕

在地球上生活1.6億年之久的“地球霸主”恐龍，在距今6600萬年前卻突然消失匿跡了，成為地球生命史上的一大懸案。

這些曾經(jīng)不可一世的龐然大物為什么會突然滅絕？在地球上，誰能夠置它們于死地呢？

確實(shí)，在地球上恐龍沒有敵手，是一場突如其來的天災(zāi)——隕石撞擊，讓它們從地球上消失了。這，就是目前極為流行的小行星撞擊理論，由美國Alvarez父子于1981年基于K-Pg界線地層中的“銥元素”異常提出的。

穿越地球歷史的“時間膠囊”

由于缺乏恐龍突然滅絕形成的沉積記錄，人們并不太了解小行星撞擊在最初幾小時到幾天內(nèi)對地球生命和環(huán)境造成的影響。幸運(yùn)的是，科學(xué)家們還是發(fā)現(xiàn)了一些蛛絲馬跡：在一些特殊環(huán)境中形成的特異埋藏地層，就像是地球歷史的“時間膠囊”，記錄和保存了很多地球歷史細(xì)節(jié)，可以幫助我們更好地了解這次小行星撞擊和恐龍滅絕。

特異埋藏地層中最著名的地層剖面被稱為塔尼斯遺址，擁有關(guān)于這次撞擊事件豐富的生物化石和撞擊記錄，科學(xué)家們對其進(jìn)行了長期研究，并取得了非常豐富的成果。

塔尼斯遺址位于美國西北部的北達(dá)科他州，與現(xiàn)今的陸地環(huán)境不同，6600萬年前的塔尼斯地區(qū)處于北美內(nèi)陸海道西岸附近的古老河谷之中。

小行星撞擊地球的瞬間發(fā)生了什么？

塔尼斯遺址最初是由美國北喬治亞大學(xué)教授史蒂夫·尼克拉斯和古生物學(xué)家羅布·蘇拉于2008年發(fā)現(xiàn)的。他們在對塔尼斯的初步研究中意識到了該處地層的獨(dú)特性，便請來了堪薩斯大學(xué)的研究生羅伯特·德帕爾馬進(jìn)行深入的挖掘工作。童年時便已是狂熱古生物化石愛好者的德帕爾馬抓住了這一機(jī)遇，從2012年開始，德帕爾馬在幾乎完全保密的情況下對該遺址進(jìn)行4zs1MZrUKLwXcxr4RTJ9FegambiNvkharRdUB+iI54Q=了系統(tǒng)性的挖掘和研究。

于是，小行星撞擊地球的世界末日場景再現(xiàn)在人們面前：這本是6600萬年前塔尼斯河畔平常的一天，突然一個巨大火球掠過天際，伴隨著一道強(qiáng)光閃過后一切發(fā)生了改變。大地發(fā)生劇烈抖動，緊接著倒灌的高達(dá)十?dāng)?shù)米的海嘯水墻席卷河畔，附近的幾乎所有動植物在轉(zhuǎn)瞬間被水流裹挾、攪拌著帶入河谷和低地，在劫難逃。數(shù)十分鐘后，撞擊熔融形成的熾熱玻璃物質(zhì)鋪天蓋地降落，撞擊產(chǎn)生的塵埃云也遮天蔽日而來，日光暗淡，空氣渾濁難以呼吸，甚至連水中也充斥著不斷沉降的微小玻璃珠和其他塵埃，瞬間塔尼斯河畔“死氣沉沉”，不啻地獄般的場景。

于是，大量未經(jīng)歷腐爛過程的動植物被快速埋藏，淡水和咸水生物混雜交錯；重重疊疊的魚類尸體，嘴巴大張，身體痙攣，很多魚鰓中吸入了撞擊微玻璃球粒；有的龜類身體被樹木直接刺穿，還有包括恐龍?jiān)趦?nèi)的不少動物身首分離……

從地層化石的研究中，他們推斷出這次撞擊事件可能發(fā)生在北半球春季或夏季。除此以外，他們還發(fā)現(xiàn)這些6600 萬年前在?？颂K魯伯撞擊事件中產(chǎn)生的硅酸鹽塵埃遠(yuǎn)比我們想象的更為細(xì)小。它們的粒徑主要分布在0.8～8.0微米，這種微米級的硅酸鹽塵埃顆粒在大氣中的漂浮壽命可能長達(dá)15 年。這些塵埃顆粒，連同撞擊產(chǎn)生的硫和野火產(chǎn)生的煙霧等可能導(dǎo)致全球表面平均溫度下降達(dá)25° C。

溫度的急劇下降本身就會對恐龍的生命活動造成致命性打擊，加上大氣中彌漫的塵埃遮蔽了陽光，使得植物的光合作用停止，從而引發(fā)一系列的食物鏈連鎖反應(yīng)。這種環(huán)境的劇變加上食物的缺乏，很容易使恐龍等處于食物鏈頂端的生物滅亡，并引發(fā)全球大規(guī)模的生物滅絕。

盡管仍有很多謎團(tuán)尚未解開，但塔尼斯遺址無疑提供了這次驚天大撞擊和恐龍等生物滅絕的最開始那短暫一瞬的快照，為人們開啟了一窺諸多關(guān)于小行星撞擊和生物大滅絕過程細(xì)節(jié)的大門，包括撞擊產(chǎn)生的直接影響（如強(qiáng)烈的地震波、地震引發(fā)的海嘯和快速的沉積埋藏等）、撞擊引發(fā)事件的時間序列、生物滅絕的可能原因等。

相信隨著研究的不斷深入，塔尼斯遺址有望為地外撞擊事件與地球環(huán)境和生物演化等之間的關(guān)聯(lián)提供更豐富的解答。