物種大滅絕與大爆發,地球從來就是這麼充滿”隨機性“


奧陶紀物種大爆發原因探秘

是什麼原因觸發了奧陶紀這場不同尋常的物種大爆炸呢?

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觸發奧陶紀不同尋常的物種大爆發的原因,可能是寒武紀物種大爆發的突然停止在地球上下了充分的空間,因此不存在為新物種誕生而“清場”的需要。此外,奧陶紀時期的地球環境和地質變化也適合生物多樣性的發展。在這一時期,地球各大陸已經完全分開,地球生命呈現出明顯的地域性分佈特點,環繞各大陸的海洋都有各自不同的動物群。這一時期的地球造山運動和火山活動也趨於活躍。在山脈的升高和侵蝕過程中,大量營養物質流入海洋;而火山活動則產生了更多的營養物質,創造了許多有利於生物進化的小環境。

溫暖穩定的氣候條件也為生物多樣性的崛起提供了適逢其會的大好機遇。還有一個很重要的原因,這就是,當時的海平面達到了有史以來的最高水平,大片溫暖的淺水水域覆蓋了各大陸的大陸架地區,為生命的繁榮興盛提供了陽光、氧氣和各種營養物質,如此遼闊寬廣的海洋淺水水域是現代海洋所不擁有、也根本無法與之相比擬的。

引起奧陶紀物種大爆發的這些環境因素在科學界得到了普遍的認可。不過,也有科學家認為還可能有一個更簡單的解釋:來自外太空的觸發因素。

小行星撞擊通常被認為給地球帶來了死亡和毀滅,但瑞士地質學家伯奇·施米茨卻不這麼認為。他推測,正是奧陶紀時期頻繁的小行星撞擊事件,為地球生物多樣性創造了合適的條件和環境。他有證據可以證明這一推測。

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1988年,瑞典自然歷史博物館宣佈,在瑞典基尼庫萊山區自然保護區的一個採石場裡發現了一塊屬於奧陶紀中期的石板,其間嵌有一塊隕石化石。自那以後,在這一地區陸續發現了大約50塊隕石化石。年代測定研究表明,這些隕石是在4.67億年前撞擊地球墜入海洋中的,之後一直被埋在海底沉積層中,和奧陶紀時期的生物一起慢慢變成了化石。

遠古時代小行星撞擊事件往往會在岩石裡留下線索,而施米茨在瑞典奧陶紀的地質層中發現了許多這樣的線索,他估計那一時期隕石撞擊地球的概率是現在的100倍。如果隕石撞擊地球如此大量而頻繁,那麼緊隨其後的將是破壞性的小行星撞擊事件(迄至今日,科學家已在地球上發現了多達170處隕石坑)。施米茨得出一個結論:在奧陶紀中期,較大的小行星撞擊地球事件極為普遍,比過去5.4億年間多出5%至10%。

這與這一時期的物種大爆發有關係嗎?2000年至2002年間,古生物學家哈珀和他的研究小組對腕足動物的化石紀錄資料進行了詳細的編撰整理,結果發現,在被稱為“波羅的海-斯堪的納維亞地區”的廣大地理區域內(包括俄羅斯西部、瑞典、挪威和愛沙尼亞),腕足動物是數量最多、種類最豐富的一個動物群。由此可以證明,4.67 億年前生物多樣性的突然出現,在時間上與這一時期頻繁的小行星和隕石撞擊地球事件驚人吻合。

施米茨認為,小行星撞擊在給地球帶來破壞的同時,也有可能為生物多樣性創造了條件。據他推測,在奧陶紀初期,海洋生物分佈廣泛,但沒有特別的棲息環境和生態上的偏好,而隕石撞擊則產生了許多局部的或地域性的差別,由此創造了許多適合生命進化的小生境。

古生物學家對施米茨的推測持謹慎的歡迎態度,他們對這一理論很感興趣,但也認為施米茨只對某個地區(波羅的海-斯堪的納維亞地區)和某個生物群(腕足動物)有所發現,因此還需要做進一步的研究。

流傳至今的生命傳奇

在奧陶紀末期,發生了一次物種大滅絕事件,使地球生命遭受重大致命打擊。但是,作為遠古時代的一個輝煌傳奇,奧陶紀時期產生的一些複雜而多樣的生物一直延續到今天。

綜觀地球生命進化史,生物多樣性繁榮盛景不會無限期地延續下去。就氣候條件來說,長期的溫暖氣候給奧陶紀的生命帶來了蓬勃生機,但在奧陶紀後期,短暫冰河期的出現結束了這一黃金時期,寒冷給地球生命帶來了致命打擊,許多動物被凍死;而緊隨其後的氣候變暖又導致冰川融化,對海洋環流產生巨大影響,海水中氧氣含量急劇減少。

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到奧陶紀末期(4.43億年前),地球生命遭受了一次重大致命打擊。這次滅絕事件造成大約85%的物種滅絕。古生物學家認為這次物種滅絕是由全球氣候變冷造成的。大片的冰川使洋流和大氣環流變冷,致使整個地球溫度下降,冰川鎖住了水,海平面也降低了,原先豐富的沿海生物圈遭到破壞,最終導致了物種大滅絕事件發生。

“奧陶紀物種大爆發”是發生在遠古時期的一個長期被人所忽略的輝煌傳奇,那個時期產生的一些複雜而多樣的生物一直延續到今天,作為地球歷史的遺贈,與我們人類共同生活在這個地球上。

發生在距今4.43億年前的奧陶紀末期物種大滅絕事件使大多數海洋動物滅絕,包括許多腕足動物和牙形石動物,三葉蟲的數量也大為減少。其實,像奧陶紀末期這樣的物種大滅絕事件在地球上曾經發生過多次,而其中最為嚴重的是發生在二疊紀末期的物種大滅絕事件。那麼,當時到底發生了什麼可怕的事情,使這個藍色星球上的大部分物種突然消失呢?


二疊紀物種大滅絕之謎

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滅絕原因探秘

大約2.5億年前,地球生命經歷了有史以來最大規模的物種滅絕,幾乎所有的海洋動物和陸地動物都遭遇滅頂之災。

大約2.5億年前,二疊紀末期,地球生命經歷了有史以來最大規模的滅絕事件,幾乎所有的海洋動物和陸地動物都遭遇滅頂之災。在這次滅絕事件中,大約有70%的陸生物種和超過95%的海洋物種消失。

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在陸地上,原本繁盛的兩棲類、爬行類和昆蟲等幾乎都消失了;在海洋中,無脊椎動物和珊瑚等損失慘重,三葉蟲更是消失殆盡,沒有一種留到中生代。即便是使恐龍滅絕的白堊紀末期滅絕事件,其規模也只相當於二疊紀末期滅絕事件的1/3。那麼,究竟是什麼原因導致如此規模的“大清洗”上演呢?

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眾所周知,在過去的5億年間,地球至少經歷了五次大規模物種滅絕,其中白堊紀末期的恐龍滅絕是最為人們所津津樂道的: 6500萬年前,一顆體積如珠穆朗瑪峰大小的小行星砸向地球,至今在墨西哥還保存著那個巨大的撞擊坑。那

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麼,二疊紀的災難會不會也是類似原因——一顆或幾顆小行星撞擊地球造成的?不可否認,星際物質曾不止一次撞擊地球。但是,在二疊紀發掘現場,古生物學家除了找到滅絕動物的化石以外,並沒有發現其他物證。更何況,從地球生命史看,星際物質的撞擊並不一定引發物種滅絕。二疊紀“大清洗”會不會另有原因呢?

科學家從印度因火山噴發形成的德干巖群中尋找到玻璃沉積物的痕跡,從而揭示了火山氣體成分對大滅絕事件影響的奧秘——火山爆發產生大量含硫氣體和火山灰一類的塵埃物質,它們隨大氣運動瀰漫全球。一方面,懸浮在大氣中的塵埃微粒阻礙陽光的照射,抑制植物的光合作用,從而引起陸地和海洋食物鏈的崩潰;另一方面,氧化硫以酸雨形式下降到地面,對地球動植物形成毒害作用,進一步加速食物鏈的崩潰。由於火山活動持續不斷,地球可能持續若干年低溫天氣。等到火山活動最終偃旗息鼓,火山微粒塵埃落定後,大氣中經久不散的二氧化碳和甲烷等溫室氣體可能會引起持續性的全球氣候變暖。

那麼,二疊紀物種大滅絕是否也是因火山爆發引起的呢?

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科學家在美國內華達山區(北美僅存的二疊紀考古現場之一)通過對不同岩層的取樣分析,找出了可能涉及物種滅絕的岩層,最終確定:“大清洗”發生在距今大約2.5億年前。接下來,科學家在如今的俄羅斯西伯利亞地區發現了一個古老的火山群。儘管眼下這些火山已經完全處於休眠狀態,但在遠古時期它們曾一度十分活躍。科學家發現,在二疊紀末期約100萬年間,火山持續爆發,大量岩漿噴湧而出,將周邊面積與美國相當的一大片地區覆蓋,火山沉積物的厚度在局部地區甚至超過1600米。據粗略估計,火山噴發出的岩漿接近100萬立方千米。

根據上述發現,有科學家提出“火山作用說”——二疊紀物種滅絕的罪魁禍首是火山爆發。

火山爆發真的是造成二疊紀末期物種滅絕的罪魁禍首嗎?要想做出判斷,得看火山爆發的規模是否足以改變二疊紀時期的環境,特別是當時海洋的化學構成。地球化學專家專門設計了一套計算機模型,藉助大氣環流、洋流及溫度變化等數據,重現二疊紀時期的氣候環境。

計算機模擬結果顯示,在西伯利亞的古火山群持續噴發時,熔岩只不過摧毀了周邊的地帶和生活其間的動植物,並沒有向世界其他地區蔓延,更沒有侵入整個海洋地帶。而真正帶來全球性危害的是從火山口噴湧出的各種氣體,包括現在我們常提及的溫室氣體二氧化碳。大量溫室氣體被排放到空氣中,導致地球氣溫持續上升。隨著全球變暖,海洋的水溫不斷升高,海洋中的化學構成因而發生急劇變化。通常,海洋在較低的水溫條件下能容納更多的氣體。在海洋所容納的各種氣體中,氧氣無疑是最重要的。隨著海洋水溫持續升高,大量氧氣隨之散失,海洋環境日益惡化。由於缺氧,海水成為細菌滋長的樂園,細菌在大量繁殖的同時釋放出硫化氫,這是一種帶有腐雞蛋惡臭味的劇毒物質。在充斥著硫化氫的海水中,有一種名為“紫硫”的細菌能夠持續繁殖。

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按照這個模式發展,一段時間後,海洋的局部水域會出現硫化氫過量,大量硫化氫以劇毒氣泡的形式被釋放到大氣中,最終引發物種的大規模滅絕。

計算機模型是否真實再現了當時的情景呢?有科學家認為他們已經找到了考古學上的證據——在相關岩層中找到了“紫硫”的蹤跡。現在,不少科學家相信:二疊紀末期,火山群持續噴發二氧化碳等溫室氣體,引發全球範圍氣候變暖;海水溫度隨之上升,造成氧氣散失;海水缺氧導致細菌快速繁殖,進而使大量有毒氣體生成和升騰,最終引發海陸生物的大量滅絕。

其他滅絕假說

除了火山爆發,造成二疊紀物種大滅絕事件的原因可能還有哪些呢?

關於二疊紀末期這次物種滅絕的原因,科學家還提出了種種猜測。一位美國古生物學家將這些觀點加以整理歸納並逐一進行論述。在他看來,人們對“為什麼會出現物種滅絕”的解釋不一,一方面反映探究遠古物種滅絕之謎的難度,另一方面則顯現出科學家豐富的想象力和創造力。以下是他歸納的一些重要假說。

地外天體撞擊現在多數科學家都相信白堊紀末期恐龍時代的終結與巨型天體在墨西哥尤卡坦半島地區與地球發生猛烈撞擊有直接關係。有科學家提出,二疊紀物種滅絕也是因天體撞擊引發的——猛烈的撞擊引發頻繁的地震和海嘯;撞擊時形成的高溫衝擊波使周邊大片區域的所有物體化為灰燼;小行星或彗星的碎屑如煙花般散落,引發持續數週甚至更長時間的野火。空氣中的塵埃物質和有毒氣體在大火的助力下四處瀰漫,在隨後數月間幾乎完全阻隔陽光的照射,導致地表溫度驟然下降,所有綠色植物的光合作用被迫中斷。待塵埃落定之後,大氣中充斥著大量溫室氣體,使地表溫度驟然升高,整個地球如火爐般熾熱。大量物種因為無法適應全球範圍急劇的氣候變化而紛紛絕跡。

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超級大陸形成根據板塊構造學說,地球表面的陸地一直都在以不易覺察的緩慢速度進行著重組。有證據顯示地球早期的超級大陸——泛古大陸大約形成於二疊紀中期。據此,早在上世紀70年代就有地質學家指出,二疊紀物種大滅絕是在泛古大陸的形成過程中引發的。由於陸地板塊的合併,原本生活在不同區域的物種彙集到一起,為了爭奪有限的資源,它們之間的生存競爭變得異常激烈,最終落敗的一方不得不從地球上消失。再者,泛古大陸在形成過程中勢必引發局部甚至全球範圍的氣候變化。由於面積廣闊,泛古大陸不同區域之間甚至可能出現混亂的季節轉換。原本習慣在溫帶水域生活的生物無法在低溫水域中存活。更多物種則面臨空前的生存壓力,一部分適應能力極差的物種首先滅絕,而與之構成食物鏈的其他物種也受到牽連,最終大量物種相繼絕跡。

冰川作用奧陶紀晚期,地球經歷了一次全球範圍的持續降溫。隨著冰川的蔓延,地球生物遭遇有史以來僅次於二疊紀大滅絕的“大清洗”。

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有科學家提出,二疊紀的物種大滅絕可能也與冰川活動有關。冰川在生成過程中會引起海水消退,使近海大陸架的面積減少。近海大陸架是各種海洋動植物的主要棲息場所,棲息地面積的減少勢必導致不同物種之間為爭奪有限資源而展開激烈競爭,許多物種因此最終走向滅絕。而在陸地上,隨著巨型冰川的逐漸擴張,一些無法及時遷徙的動植物走向滅絕。不過,有地質學家指出,從分佈在歐亞大陸的岩層分析,二疊紀末期海平面一直呈上升趨勢,因此冰川導致物種滅絕的說法被質疑。

海洋缺氧 海洋缺氧是指海洋上部和中部海水中氧氣不足甚至嚴重缺氧的狀況。造成這種狀況的原因很複雜,存在許多爭議,但比較一致的意見是:海洋缺氧與全球嚴重持續變暖有關,多數與連續發生的大規模火山爆發有關。

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有證據顯示,在二疊紀晚期,不論是海洋生物主要棲息的淺海水域還是深海海域,氧氣的含量都處於低水平狀態。因此,有科學家指出,海洋缺氧可能是破解二疊紀物種滅絕的關鍵因素。對於絕大多數海洋生物而言,缺氧意味著窒息。而對於同樣生活在海洋中、具有厭氧特性的細菌而言,缺氧不僅有利於它們的快速繁殖,甚至還會使它們釋放出比平時多得多的硫化氫。劇毒的硫化氫在海洋中蔓延,勢必導致更多海洋生物滅絕。而隨著過量硫化氫慢慢被釋放到大氣層中,生活在海邊的陸生動物也在劫難逃。大氣中的硫化氫還可能引起臭氧層空洞,引發強烈的紫外線輻射,從而傷害更多的物種。

甲烷爆發近海大陸架的沉積物中保存了豐富的甲烷(俗稱“沼氣“)。科學家認為,甲烷爆發也是造成物種大滅絕的原因之一。甲烷氣水包合物(也稱甲烷水合物、甲烷冰或可燃冰)形成於大陸架。當全球變暖、海平面下降或地震時,溫度迅速升高或壓力驟降,甲烷氣水包合物中的甲烷氣體就會被迅速釋放出來,而甲烷氣體是比二氧化碳更厲害的溫室氣體,如果水底大量的甲烷水合物融化並釋放進入地球大氣,將引起全球氣溫迅速升高;如果甲烷爆發本身就是由氣候變暖引起的,則將進一步加快全球氣候變暖趨勢。有科學家提出,二疊紀晚期可能出現過甲烷爆發,導致全球溫度持續升高,最終引發物種大滅絕事件。這種猜測還有待相關證據支持,但從另一個角度看,它就像一個警示,告誡人類密切關注溫室氣體的排放問題。

在長達1.4億年的漫長歲月裡,恐龍的地球霸主地位從未受到過任何挑戰。然而,它們卻在一個很短的時期內突然全部消失了。是誰殺死了恐龍?小行星撞擊?火山大爆發?抑或伽馬射線爆發?它們是餓死?毒死?凍死?熱死?淹死?乾死?窒息而死?受輻射而死?或者因多種原因綜合作用而死?在所有大滅絕之謎中,“恐龍滅絕之謎”最為人們所關注。

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關於恐龍滅絕的理論可謂眾說紛紜,其中採信度最大的是“地外天體撞擊”。該理論認為,6500萬年前,一顆小行星撞擊瞭如今墨西哥灣地區的尤卡坦半島,留下一個巨大的隕石坑,稱霸地球的恐龍因此滅絕。科學家描繪了當時的圖景:來自天外的巨大火球令整個世界燃燒起來,煙塵遮天蔽日,地球進入長達數月也許數年的漫長冬天,恐龍就此滅絕。然而,近些年來,不斷有新的研究對這一經典理論提出挑戰。

恐龍滅絕之謎兩次撞擊滅絕恐龍?

美國科學家吉爾塔·凱勒認為,與恐龍滅絕有關的小行星撞擊不是一次,而是兩次。

科學界的流行理論認為,6500萬年前撞擊在墨西哥尤卡坦半島的一塊巨大隕石導致了恐龍的滅絕。但是,美國普林斯頓大學教授凱勒卻指出,地質分析表明這次撞擊與恐龍滅絕在年代上不相吻合。

2004年,凱勒在對從尤卡坦半島希克蘇魯伯隕石坑地表以下約1500米深處鑽取出的巖芯樣本進行分析後發現,該隕石坑形成時間比K-T時期要早30萬年左右。

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之後,她又在美國德克薩斯州的布拉索斯河谷地區羅斯巴德鎮地表以下50米處鑽取了3份地芯樣本。布拉索斯河谷地區被認為是研究形成尤卡坦半島希克蘇魯伯隕石坑的那次天體撞擊事件影響的最佳地點。結果,凱勒發現,導致這個平均直徑達180千米的隕石坑形成的天體撞擊所噴射出的玻璃沉積物,在地質年代上與在大滅絕中滅絕的生物化石相差了30萬年。據此,凱勒指出,外來天體撞擊可能是恐龍滅絕的原因之一,但真正給了恐龍致命一擊的,也許並不是形成尤卡坦半島隕石坑的那次撞擊,而是一次人們尚不瞭解的撞擊事件。

凱勒等人認為,恐龍和同時期其他一些物種的滅絕,很可能是多種因素綜合作用的結果。比如說,在比白堊紀-第三紀交界時期更早的時期,地球上火山噴發活動就開始活躍,地球氣候變暖,給生態系統帶來壓力。白堊紀-第三紀交界時期地球所受的外來天體撞擊,與火山噴發活動一起,給了恐龍致命的最後一擊。不過,這最後一擊可能不是形成希克蘇魯伯隕石坑的那次外來天體撞擊,而是白堊紀-第三紀交界時期,在其他地方發生的、尚未得到證實的一次外來天體撞擊事件。

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凱勒發現,這些玻璃沉積物是在極高溫度條件下形成的,藉此可以想象當年的情景:來自天外的大火球以極高的溫度將數十億噸岩石蒸發汽化,然後凝結成熾熱的小球,最後落回地面;熾熱的石球雨從天而降,地球上的森林被點燃,環境溫度高達數千攝氏度。來自外太空的火球還釋放出大量有害化學物質,嚴重汙染地面水質並形成酸雨。據推測,當時酸雨中的pH值之低可與酸性電池中的強酸相比擬,地球上包括恐龍在內的動植物都遭受了酸雨之害。

撞擊和燃燒形成的大量煙塵遮蔽了太陽,在長達數月甚至數年的時間裡,地球陷入寒冷與黑暗之中,有幸逃過撞擊和煙火之劫的恐龍不是凍死就是餓死。不過,一些體型較小的哺乳動物挖掘地洞逃到了地底下,從而躲過了這場火與冰的考驗。當地球環境漸漸恢復後,它們又重新回到地面上來。

如果凱勒的研究是正確的話,那麼與恐龍滅絕有關的小行星撞擊就不是一次而是兩次:第一次的威力已經夠大,殺死了許多恐龍,但還沒有將它們逼至滅絕境地,也沒有留下含銥量高的岩層;而第二次從太空奔向地球的小行星則在地球上留下了大量的銥,並將恐龍全數滅絕。遺憾的是,迄至今日,人們還不知道這次撞擊的隕石坑究竟在何處。

多種惡劣環境因素的犧牲品?

有科學家懷疑天體撞擊未必能滅絕恐龍。他們認為恐龍滅絕的原因可能更為複雜。

當持上述兩種不同觀點的科學家相持不下時,又有科學家提出,地球曾多次遭受小行星撞擊,但即使是非常嚴重的撞擊事件,也很少與大規模的物種滅絕事件在時間上相吻合。正因為此,他們懷疑來自外太空的撞擊事件未必能滅絕恐龍。有一些新的證據可以印證他們的懷疑。

他們對火球燃燒理論和酸雨理論等提出了異議。比如,樹蛙等兩棲動物對酸雨十分敏感,酸雨會影響它們的新陳代謝,導致它們無法在水中繁殖後代。如果在白堊紀末期真的發生過導致恐龍滅絕的酸雨事件,那麼所有的兩棲動物應該早就從地球上消失了,但事實上它們幾乎全都存活了下來,這表明白堊紀末期並沒有出現過如電池強酸那樣的酸雨。如果酸雨理論不成立,那麼所謂撞擊形成“黑暗和寒冬”理論也不成立,因為和其他冷血動物一樣,兩棲動物無法在如此嚴酷的環境中生存。

如果說恐龍不是被火球烤死的,不是被酸雨毒死的,也不是被嚴寒凍死的,那麼小行星撞擊導致恐龍滅絕的理論就存在太多無法自圓其說的漏洞。一些科學家指出,恐龍有可能是因其他原因而逐漸消失的,也許在K-T分界線(K-T 界線(K-T boundary),K代表德文的Kreide或希臘文kreta,二者都是白堊的意思。是介於白堊紀和第三紀之間的界線,富含銥的黏土層,大約出現在六千五百萬年前。這段期間發生大規模的絕種,包括恐龍和其他的動物族群,都遭受滅絕的命運。)之前約1000萬年,恐龍的生存環境就已開始惡化,原先鬱鬱蔥蔥的沿海平原變得貧脊,海平面急劇下降,恐龍賴以生息的自然棲息地漸漸消失。

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棲息地消失或萎縮,食物大量減少,恐龍所依賴的自然生態環境發生了巨大的變化,大約在K-T分界線之前的1000萬年至3000萬年間,恐龍數量大大減少,有科學家在對這一時期的恐龍化石紀錄進行分析後認定,這一時期有40%的恐龍種類滅絕。

也就是說,在尤卡坦半島小行星撞擊事件發生前3000萬年,恐龍已經陷入生存困境。那麼,接下來又發生了什麼呢?地球環境繼續惡化,在K-T分界線之前約50萬年,地球經歷了歷史上破壞性最大的火山活動事件,數百萬立方千米的火山熔岩在印度德干地區噴湧而出。火山產生的溫室氣體使得地球在長達50萬年的時間裡溫度上升了8攝氏度,它所帶來的後果無疑是災難性的。

也許我們還可以從生活在這一時期的其他一些古生物化石來推斷恐龍在這一時期的命運。K-T分界線往前推進6000萬年,世界各地的海洋裡大約有20種菊石;

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K-T分界線前3000萬年,只剩下15種左右;到K-T分界線前1000萬年,只剩下不到10種。由此可見,在小行星撞擊之前,物種滅絕已經在進行之中。令人驚訝的是,海洋魚類、陸地爬行動物,甚至哺乳動物的化石紀錄都顯示了類似的逐漸減少的模式,據此可以想象在這一時期恐龍也在漸漸消失。

根據這一理論,無論有沒有小行星撞擊的影響,恐龍都註定會滅絕。對於食草恐龍來說,當所有的植物都消失後,它們也就完了;當食草恐龍沒有了時,食肉恐龍也就失去了食物來源。

假若這個理論正確,恐龍是何其不幸,在多災多難的白堊紀末期成為了多種不利環境因素的犧牲品。

海平面升降滅絕恐龍?

最近,一位美國科學家給出一種新的說法:恐龍可能是被淹死的。

關於恐龍滅絕的原因至今沒有確切說法,多數科學家相信是地外天體撞擊地球或火山大爆發導致了恐龍的滅絕。不過,最近有一位美國人給出一個新說法:恐龍可能是被淹死的。

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美國威斯康星大學麥迪遜分校地質和地球物理學助教尚南·彼得斯試圖用一種新理論來解釋恐龍及所有其他生物的滅絕。他在最近發表於《自然》雜誌上的論文中稱,漫長地質時期內海平面的大規模升降,才是地球過去5億年間物種大滅絕的主要原因。

海平面升降是如何導致包括恐龍在內的物種滅絕事件發生的呢?彼得斯使用統計學上的確鑿數據證明,在過去數百萬年的歲月中,地球海洋隨著地球構造板塊移動和氣候變化發生著週期性的變化,時而向外擴張延伸,時而後退萎縮。在歷史上的某些時期,地球上的大部分陸地都被淺海所覆蓋,巨鯊和滄龍等大量滋生。

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當這些淺海地區乾涸後,巨鯊和滄龍等相繼消失,大陸架的生物多樣性環境也隨之發生變化。與海平面升降有關的海洋環境對物種大滅絕形成了一種巨大的推動力——在海洋環境的劇烈變動中,一些物種倖存下來,一些則消失了。

彼得斯的新理論吸引人之處在於:儘管像海平面升降這樣的事件在地球生命進化史上曾發生過很多次,但過去的研究者對物種大滅絕事件與海平面升降事件之間是否存在聯繫並不重視;而彼得斯則在兩者之間建立起了明確的時間上的聯繫。

那麼,導致海平面升降的原因又是什麼呢?一種解釋是地球構造板塊的移動,另一種解釋是氣候變化。地球冰蓋一直在經歷著形成、發展、融化和消退的過程,這既自然又正常,原因是地球繞太陽運行軌道的變化。

然而,正如我們所知,自恐龍滅絕之後,人類逐漸統治了整個地球,而且目前正以相當快的速度令地球逐漸變暖。20世紀是過去1000年來溫度上升最快的100年,而在這100年中,過去10幾年的溫度最高。彼得斯說,如果全球變暖仍以目前的速度繼續下去,海平面肯定會上升。

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海平面上升70米後的亞洲部分地區

據專家預測,到2100年,海平面將上升50釐米。這聽起來不足為慮,但屆時全世界大多數人都將生活在海邊。

下一次物種大滅絕會發生嗎

科學家在十多年前就指出,人類正在給地球帶來巨大的破壞性的影響,將造成災難性的全球氣候變化,而現在這一預言正在逐漸成為現實。有證據表明,物種消失正在加速,我們可能在有生之年親身經歷一場物種大滅絕災難,其規模可與史上包括恐龍滅絕在內的前五次大滅絕災難相當,而人類可能被列於此次滅絕物種的名單之中。要阻止災難發生,關鍵還在人類自己。科學家呼籲人類立即行動起來,採取措施保護環境,減少汙染物排放,維護生態平衡,走可持續發展道路。

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今天,隨著科學技術的發展,人類的活動正嚴重地影響著生態環境:全球氣候變暖、資源匱乏、物種滅絕、環境汙染、土地沙化、水土流失、沙塵暴……所有這些都為我們提供了思考全球災難可能景象的基礎。換言之,我們對物種大滅絕的深刻認識正是來自於人類自身對生態環境的破壞。

有科學家預測,到21世紀中期,人類對自然動植物棲息地的破壞將造成30%至50%的現有物種滅絕。這似乎聳人聽聞,但絕非沒有依據。70%的生物學家將現今時代歸類為物種滅絕事件的一部分。根據美國自然歷史博物館的一項調查,如今物種消失的速度甚至有可能是有史以來最快的。有科學家預測,在未來100年裡,地球上的一半物種將會消失。國際自然與自然資源保護聯合會(IUCN)瀕危物種紅皮書每年都顯示出物種滅絕正在加速的趨勢。

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在2017年的IUCN瀕危物種紅皮書所評估的41415個地球物種中,有16306種被列為瀕危物種,所佔比例為39%。這些瀕危物種包括:1/3的兩棲動物,1/4的世界松樹種類和其他針葉樹,1/8的鳥類和1/4的哺乳動物。

物種大滅絕與大爆發,地球從來就是這麼充滿”隨機性“

還有研究確認了熱帶雨林、島嶼和山地594處“瀕臨滅絕中心”。更令人擔憂的是,大部分“瀕臨滅絕中心”周圍都是人口密集的人類居住地。

那麼,造成如此大規模的物種消失或瀕危的原因是什麼呢?如果說,以往地球歷史上的歷次大滅絕事件因為缺乏證據我們可能無法確定其真實原因,那麼這一次,毋庸置疑的是,罪魁禍首是我們人類。

當許多物種消失後,世界會變成什麼樣子?地球上擁有豐富生物多樣性的熱帶雨林和珊瑚礁等將呈現一片衰敗寂寥。對於如今正迫近瀕危境地的大型哺乳動物和其他一些動物來說,21世紀將成為這些動物進化道路上的終止線,如白鰭豚、

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非洲黑犀牛等,目前都已被侷限於一些非常小的生存環境中。

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而一些入侵生態系統已經顯示,它們對當地物種具有巨大的破壞性作用。我們這一代人,也許還有我們的後代,有一天將會發現自己被包圍在由害蟲和野草構成的生態系統中,入侵物種將繁榮起來,一些新的具有潛在危險的微生物在人類還沒有來得及建立起足夠的抵抗力量之前,就給人類帶來了危害。

可喜的是人類已經開始重視這些問題。最近的調查表明,人們對環境變化的關注程度正在急劇上升,關注的焦點除全球變暖之外,還有其他一些環境問題,如森林濫伐、飲用水汙染、人口過剩以及生物多樣性消失等。

IUCN瀕危物種紅皮書表明,一小部分瀕危物種通過一些環境保護組織的努力已重新獲得了復甦的機會。這些努力包括挽救歐洲白尾海雕和湄公河鯰魚,南非一些受保護的狹窄的棲息地“走廊”已與一些較大的天然保護地連成了一大片,這些棲息地“走廊”還與馬哈馬群島的珊瑚礁連在了一起,有利於保護區內的物種自由來去,進行基因交換,以保持種群繁榮。一些與自然保護區鄰近的咖啡種植園也因這些自然保護措施而獲益,野生蜂群授粉增加了種植園的咖啡產量。北美地區有害氣體汙染的排放量(如氮氧化物)開始趨向平穩,在歐洲甚至還有所下降,世界許多城市正在考慮為城市“熱島”降溫的綠色環保措施。

生態學家指出,我們生活在一個由人類主宰的世界裡,可以說地球上已經沒有人類足跡未到之處,但人類會永遠是地球的主宰嗎?我們應該不失時機地通過國際間的共同努力來阻止人類自我毀滅的愚蠢行為。


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