恐龙灭绝之争又起(上)

恐龙灭绝原因的争论持续至少有100多年了，尤其是20世纪80年代以来，争论已超越了生物学和古生物学的范畴，它扩展到了天体物理学、天体化学、构造地质学、海洋科学、地球化学、地球物理学，乃至系统科学、数学等领域，这确实是古生物学家始料未及的。关于恐龙灭绝的各种假说不下100种，如磁极倒转、气温陡降、氧气骤减、火山频发、酸雨猛增、食物中毒、、病菌袭击、粪屁成灾、哺乳类竞争、海水猛退、臭氧大减、超，新星爆发、陨星撞击、宇宙射线骤增……

不久前，一个由40多名专家组成的小组发表文章指出，陨星撞击地球说能够彻底终结有关白垩纪末恐龙等生物大灭绝原因的争论。这一石激起了千层浪。恐龙大灭绝的原因真的解决了吗?世界各地恐都在询问，据笔者所知，多数学者对此持异议，因此争论还将继续下去。

生物大灭绝的规模有多大?

生物的灭绝可分为个体灭绝和集群灭绝。个体灭绝也称自然灭绝，一种生物在地球上出现，就意味着它有存在的优势，但随着历史的前进，随着更具优势物种的出现，以及生态环境的变化，它慢慢竞争不过其他物种了，因而从历史的长河中消失了，这纯属自然规律。集群灭绝往往和自然灾害有关，也就是在大的自然灾害中，许多不具优势的物种，甚至一些具优势的物种都一起灭绝了。大的集群灭绝在地球上至少发生过20多次，但规模最大的只有5次：①在距今4.4亿年的奥陶纪末期；②在距今3.74亿年的晚泥盆世中期；③在距今2.51亿年的二叠纪末期；④在距今1.99亿年的三叠纪末期；⑤在距今0.65亿年的白垩纪末期。这最后一次大灭绝其规模虽不是最大的，但由于它离现在最近，大灭绝的证据保存较多，特别是涉及到陆上霸主恐龙、海上霸主蛇颈龙以及空中霸主翼龙等，故引起了人们的广泛兴趣。

恐龙类有2个目，7个亚目，截至1998年的统计，全世界发现的恐龙属有350个，其中有些属在白垩纪末之前就灭绝了，但在白垩纪末它们全部灭绝了。如海生的鱼龙类在早白垩纪就灭绝了，只有蛇颈龙类所属的两个亚目延至晚白垩纪，但至白垩纪末它们也全军覆没了；空中的翼龙类已发现有2个亚目，30多个属，120种，其中一亚目在白垩纪早期已灭绝，但绝大多数是在白垩纪末才灭绝的。

不仅动物遭到灭顶之灾，植物也未幸免。白垩纪时陆上植物占统治地位的是裸子植物，主要植物群是松柏类、苏铁类、本内苏铁、银杏植物等。大灭绝时本内苏铁植物全军覆没，苏铁类、银杏类植物仅剩少量的“孑遗”植物遗存至今，唯有松柏类幸存较多。整个裸子植物界从此一蹶不振，从霸主地位上跌落下来，代之而起的是被子植物。

陨星撞地球的威力有多大?

陨星撞击说在1970年就有人提出过，但由于证据不多，未引起人们的关注。1980年，美国诺贝尔奖获得者阿尔瓦雷兹等人根据意大利等地白垩系顶部黏土层中发现高含量的铱而提出这一学说。因地球上的铱含量在地壳和沉积物中极少，但在天体中铱含量却很高，是地球上的1万倍，因而黏土层中铱应是天体陨星撞击地球时带来的。撞击造成大量粉尘被抛至天空，遮天蔽日，气温骤降，植物枯萎，最后导致恐龙难以生存，终于灭绝。此学说曾引起很大轰动，起初毁誉参半，但近年来赞成者越来越多。不过绝大多数学者认为陨星撞击确实是个重要原因，但不是唯一的原因。

陨星以及小行星、彗星撞击星球确时有发生，如直径大于200千米的撞击坑在水星上就有78个；在月球上至少有42个；在地球上由于大部分被洋面覆盖，陆地又被大量植被覆盖，以及地球上的强烈风化侵蚀，以致撞击坑常常难于判别。但据统计，已识别出较大的撞击坑也已达200个。另据地质学家研究，地史上能识别出大的毁灭性撞击至少有4次，如：

①距今35亿年，有一直径20～40千米的天体撞击了地球。其巨大的能量使附近的岩石全部熔化了，并猛烈地溅向四周，形成了大量“玻璃”小球，降落在非洲和澳大利亚巨大板块上。与此同时，也落下了许多铱的金属元素。由于当时地球上只有非常原始且对环境适应极强的细菌和蓝藻，因而造成的生物危害尚不清楚。

②距今2.5亿年的二叠纪末期，又有一颗直径10～14千米的天体撞上地球。巨大的爆炸使岩石和有机物瞬间熔化并溅向四方，形成“玻璃”小球和炭质小球，而后落在中国、印度等广阔地区。由于当时地球上正经历一次最大规模的生物灭绝事件，海洋生物中80％以上的属、95％以上的种全部灭绝了；陆地上占大多数的舌羊齿植物，动物中许多两栖类和较低等的爬行类也全部灭绝了，地球一片荒凉死寂。关于这次生物大灭绝，有学者认为与这次天体大撞击有关，但也有学者对此持有异议。

③距今0.65亿年的白垩纪末期的恐龙大灭绝。

④距今87万年，有一约直径10千米的天体撞上地球。它在高空爆裂成5块，其中一块落在南极洲罗斯海附近，造成长320千米、宽240千米、深500米的巨大陨石坑。在南极陆上还有3个坑，现被冰雪覆盖。一个在南极边缘入海，巨大的能量使南极表面1.6千米厚的冰层全熔化了，全球海平面因此上升了几米。由于当时正值地球处于寒冷的冰期，落下的地点又在荒无人烟的南极，因此造成的危害不大。

除此以外，似乎还应加上1908年6月30日在俄罗斯西伯利亚通古斯地区发生的陨星撞击，这是距现在最近的一次。

在这几次撞击中，白垩纪末陨星大撞击之所以越来越多的被人们所接受，其理由是：①目前在全世界已有3000多处发现铱元素，其中包括海地、丹麦、意大利、西班牙、中国、新西兰、美国等地，在白垩纪末的地层中发现了其高异常。在丹麦，其白垩纪末地层铱的含量竟比其他地层高出160倍；②在丹麦和西班牙，在白垩纪末地层中还发现太阳系里非常稀少的铬同位素，而它与某些陨石里的铬同位素相同。此外世界各地还发现这一地层中还分别有锇、铂、铼、碳13、氧18等元素的高异常；③在这段很薄的地层中还发现了由于撞击形成的高温，使地层中的石英形成了玻璃微球粒和冲击石英及有机碳形成的炭质小球：④美国航天局通过卫星遥感技术在墨西哥湾的尤卡坦半岛发现地下1千米深处有直径60千米的圆形构造，内有白垩纪晚期海相地层，还有直径近180千米的环形构造，它们应为陨星撞击地球时遗留下的撞击坑，而该区半径达10千米以上的坑还有20个，因而推测这些坑应为当时一个直径10千米大的陨星，以每秒40千米的速度撞击地球而成。有人认为撞击产生的巨大能量相当于1994年7月苏梅克列维

9号彗星21个碎片撞击木星表面所释放出来的能量总和的1万～5万倍；有人认为它相当于50亿倍广岛原子弹爆炸产生的能量；还有人认为相当10亿颗广岛原子弹的威力……总之，这极大的能量足以使数以千亿吨计的尘埃抛至高空，使地球暗无天日，植物光合作用停止长达6个月，持续低温达10年之久。撞击时的高温也可使岩层熔化，而在周围形成许多玻璃小球，或在坑的周围形成次生撞击石英。更糟的是撞击坑的岩层中含有大量硫化物矿，有的说在该地区的海底还有大量的甲烷，包括陨石中含有的有毒物质，这些都毒化了当时已极其恶劣的环境。另有报道说，在1994年印度也发现了被命名为“斯娃”的撞击坑，坑长600千米，宽450千米。据推算撞击陨星半径达40千米，它与墨西哥发现的撞击坑可能是由同一陨星所造成，它在到地球大气层时才分为两大块及许多小的陨石，它们分布在太平洋及其周围。近年来美国科学家在太平洋中部海底也找到了这一时期的陨石。

这是恐龙灭绝的真正原因吗?

陨星撞击说的确可以解释它是如何造成了距今6500万年地球上大批生物的突然灭绝。但它却很难解释：①在大灭绝之前的几十至上百万年间，为何已有大批生物灭绝?②在恐龙最繁盛的侏罗纪，恐龙蛋化石很少被发现，为何在恐龙大灭绝之前的百万年间却可以找到成千上万一窝窝没有孵化的恐龙蛋?⑨在一些地方，大批恐龙埋藏层并不在铱异常的地层中，而是在其之下的1米或几米处的地层中，也就是在撞击之前就早已死了；④白垩纪末的大灭绝中，有很多生物并没有灭绝，如龟、蛇、鸟类、哺乳类及许多植物。相反，一些适应性较强的小型恐龙、翼龙、水中爬行类却都灭绝了；⑤在白垩纪末地层中常发现恐龙“公墓”，如加拿大阿尔伯达省，就发现约300只恐龙化石较完整地保存在一起。在美国蒙大拿州北部，蒙古，我国内蒙、山东等地也有。它们不像是陨星撞击造成的突然死亡，而更像是经过长途跋涉，体力不支，在水源处纷纷倒下而形成的；⑥在加拿大魁北克省内，在距今2.3亿年的三叠纪中期的地层中，发现一直径达70千米的撞击坑；另在距今1.45亿年的侏罗纪地层中，也发现一直径达170千米的撞击坑，但在这些地层中并未发现大规模的生物灭绝事件；⑦地球上至少发生5次生物大灭绝事件，其中有些其灭绝原因至今也不很清楚，但不是陨星撞击，这说明地球上生物灭绝事件其原因是很复杂的，而且不同时期导致灭绝的原因往往是不同的。(文章代码：101602)