《地問》:恐龍滅絕有新説 |
央視國際 www.cctv.com 2006年08月06日 10:43 來源:
(來源:文匯報)有關恐龍滅絕的假説
關於恐龍的滅絕,人們曾經設想過許多種原因。有説是恐龍愛吃含有大量的生物鹼的被子植物,以致體內生物鹼蓄之過多中毒而死的;有説是食物鏈崩潰,龐大的恐龍得不到足夠多的食物維持生命,導致滅絕;有説是氣候的突然變冷,使習于溫暖氣候的恐龍來不及適應,因而死亡,等等。20世紀50年代以後,國際地學界出現了一種新的説法,説在白堊紀末天外飛來一塊巨石(隕星),砸到地球上,給地球造成了一場巨大的環境災害,終致生物大量滅絕,包括恐龍。此後,這一猜想因得到魚黏土層中新發現的所謂“銥異常”的支持,很快熱遍全球。
據研究,親鐵元素銥在地球岩石圈中豐度僅為0.001p.p.m.,但在隕石中卻高出幾百倍,為0.65p.p.m.。魚黏土層中的銥含量更高,竟達65p.p.m.,超過地球岩石圈中正常值幾萬倍!而在其上1.2米的地方,銥含量又回到了背景值。人們因此認為,在形成一厘米厚的魚黏土層的一萬年內,地球上發生了某個造成“銥異常”的突發事件。那事件,除了是一塊銥含量特別高的隕星砸上地球,並帶來了漫天銥含量特高的煙塵,使之飄落于全球外,還會是什麼?這就是當時許多人對魚黏土層中銥異常的“唯一合理解釋”。
自1981至1982年間,科學家們先後開過四次專門會議,來討論“大型天體撞地”問題。最後形成的共識是:造成地球上恐龍和其他許多物種同時滅絕的罪魁禍首,是一顆直徑在十公里以上的大隕石。
經過計算,他們認為,像一顆哈雷彗星量級(即十公里以上、一萬億噸量級)的大型天體,以每秒40公里的速度撞擊地球,其撞擊能大致相當於4000億噸TNT炸藥,或者200億顆廣島原子彈釋放的能量。地球表面積是五億平方公里,哈雷級天體一次撞擊釋放的能量分配到地球表面,便相當於每平方公里爆炸40顆廣島原子彈。因此得出結論説:“毫無疑問,這樣的撞擊要毀掉地球上的所有生命是不費吹灰之力的。”
但是,這能經得起實質性的推敲麼?
恐龍並非“瞬間”滅絕
對上述假説的疑惑,來自五個方面:
其一,“隕石(彗星)撞地”,屬於一種“瞬間型”災難。它的發生是“瞬間”的,它發生以後造成的環境災害,也是“瞬間”的(即其所引發的煙塵也好,大火也好,“熱空氣”也好,氰污染也好,只能持續十年八年,最多存在百年千年,相對於以億年計的地質紀年,實為“一瞬間”的事)。而恐龍和其他眾多生物的實際滅絕,是發生在那可以發掘到大量動物遺骸的C-29-R期地層的整個形成期。放射性同位素測定和磁性地層學證實:該地層形成的時間跨度為50萬年。一塊大石頭,砸在地球上,即使其“撞擊能”達到200億顆廣島原子彈爆炸那樣的量級吧,但該“超巨型原子彈”引發的能量災害能在地球上持續50萬年之久,使該C-29-R地層在50萬年的時間內,始終在陸續地接受恐龍和其他生物的大量遺體,這可能嗎?
其二,“銥異常”為標誌的“天體撞地”災難屬“瞬間災害”,它發生在C-29-R地層所代表的50萬年間的某一短暫時間裏,而由該災害形成的“銥異常”地層,卻僅屬該弱磁地層中一個薄薄的小層次。如果天體撞地這一“瞬間災害”,是發生在C-29-R地層形成的後期,那麼,在該“瞬間災害”及其“銥異常”尚未出現之前的C-29-R地層期前期,那許多已被滅絕的生物,又是什麼原因造成的?
其三,在地層發掘中,有一個事實是人們清楚的,即:造成“大滅絕”,使C-29-R地層接受到恐龍和其他生物大量遺骸的沉積時間,是在“銥異常”地層出現之前,而該時沉積地層中的銥含量卻很低(實際測定值,為0.3p.p.m.,與深海沉積物中“宇宙銥”背景值相同)。如果説,“瞬間災害”的發生時間是在整個C-29-R地層期的前期,是這災害在前期即殺滅了恐龍等生物,爾後,待恐龍等大量生物均已死絕,海洋中那標誌“生命死寂”時期的魚黏土層沉積期也開始來臨,飄浮在空中的大量含銥煙塵才陸續沉降,從而最終形成了銥含量特高(高出正常值幾萬倍)的那一厘米厚的魚黏土層,那麼,令人費解的是,這煙塵為什麼死死地停留在空氣中,始終不降落到地面上來,直待地面上的恐龍和其他大量生物于若干萬年時間裏死絕了,它才優哉遊哉地一股腦兒落地,並倉促地于一萬年時間內形成了那薄薄的魚黏土層呢?也就是説,它為何要在空中懸浮若干萬甚至數十萬年之久,不隨恐龍屍體一起沉積呢?這,不是太神奇,太不可思議了麼?
其四,地球上的生物大滅絕,發生過不止一次。資料顯示:距今5.05億年前的寒武紀末,淺海底棲爬行或游泳的三葉蟲的60個科,有三分之二突然滅絕;4.4億年前奧陶紀將要結束時,幾乎所有的珊瑚和魚類以及25%的物種滅絕;3.7億年前的泥盆紀行將結束時,許多魚類和70%的海洋無脊椎動物消失了;2.48億年前的二疊紀末,海生生物的50%的科、75%的兩棲類的科和80%的爬行類遭到了滅絕厄運;更有資料説,二疊紀向三疊紀過渡時竟有多達95%的古生物被一掃而光。而在更早的前寒武紀後期,也曾發生過生物大規模滅絕事件,其時,繁榮的五彩繽紛的埃迪卡拉動物群的絕大部分,被突然消滅。假如是“天外來客”一次次毀滅了地球上的生命,則造成這麼多次生命毀滅的“天外來客”,它們又都落在地球的什麼地方了呢?“撞擊説”學者們能在地球上找到一些相應的“撞擊坑”,給我們具體地指出來麼?
而且,更為重要的是:為什麼地史上的物種大量滅絕,總是發生在地殼變動和地史紀年的轉換期?難道,那些總愛造訪地球的“天外來客”,也懂得“挑日子”來拜訪地球嗎?
其五,生物遺骸形成化石埋藏需要地層快速封掩而形成“絕氧”的地質條件(按:該條件還必須是軟性的泥沙質覆蓋物而不能是大石塊類的,否則,諸如恐龍蛋之類化石便不可能獲得保存)。試想,那天外來客撞到地面後即使掀起了“萬丈煙塵”和八九級大地震,那災害的“主災區”也僅涉被砸的地球半球,它絕不能在全球範圍造成生物滅絕及相應地表“快速封掩”的地層活動。只要這地層(主要是泥沙)的“快速封掩”不能及時出現,即使大量生物被“熱空氣”或“氰化物毒化了的水和空氣”殺死了,那暴露于空氣中的屍體也會迅速氧化、腐爛,形成不了化石。可是,現在的古生物發掘,不僅在被撞擊論者視為大隕石降落地的地中海(或墨西哥灣)所在地區的地球一側,發現了大量恐龍化石(如非洲、歐洲、北美等地),而且,與之相對的中國、日本、澳大利亞等地球的另一側,也發現了大量的白堊紀恐龍(包括恐龍蛋)與古生物化石埋藏,這是為什麼?
大滅絕的真實成因
在談論古生物演變發展問題時,我們不應忘記一個人,他就是比達爾文早了半個多世紀的法國生物學家拉馬克。1806年他給學生上課時説:“你們迄今認為物種始終不變而與宇宙同樣古老,這是因為:第一,一般人皆有如此見解;第二,你們看到的所有生殖方式産生的子體,其存活的性狀都必定與祖先肖似。但是你們忽略了,生物之所以能代代相傳而不生變異,完全是由於這些個體周圍環境變更不大所致。我們個人的生命過於短暫,不能看到地球表面的各種重大變動,如地球本體或氣候的變動等,這都需要很長的時間才發生。……其實,物種的固定完全是相對的,不是絕對的。環境不變,物種能不變;環境變了,它就不能不變。〃
拉馬克把一個非常重要的真知灼見同生物進化聯絡起來,並注入到進化觀中去了。那就是——環境意識。
在地學研究中,我們曾反復強調過,倘若“地球膨脹”在地史上是真實發生的地球演化運動,地學各領域在該演化運動中雖然會有形式不同、內容不同、特點不同的演化表現,但原因卻是共同的;那麼,要想為地史上的恐龍滅絕(包括其他生物滅絕)及新物種誕生事件解謎,也一樣必須尋找其共同的原因。
關於恐龍滅絕,二十年前我曾畫過一張“四曲線圖”——
第一根曲線,地球上已知的造山運動曲線:波峰,表示造山運動的高潮期;波谷,表示造山運動的間歇期(即相對靜止期)。
第二根曲線,地史上的古生物滅絕與新物種出現曲線:波峰,表示古生物的滅絕期;波谷,表示新物種的出現期。
第三根曲線,地球上已知的大冰期與間冰期曲線:波峰,表示高溫的間冰期;波谷,表示低溫的大冰期。
第四根曲線,地史時期地球膨脹週期曲線:波峰,表示地球膨脹高潮期;波谷,表示地球膨脹間歇期(即相對靜止期)。
將這樣四根曲線畫在同一張紙上,人們會立即看到一種“巧合”,即:所有曲線的“峰巔期”,在時間上均完全對應;所有的“峰谷期”,在時間上也完全對應。
這就是説:但凡生物大滅絕發生的時候,必是地球上那一時期造山運動正盛的時候,大洋發生膨脹達到高潮的時候,全球氣候正處高溫的“間冰期”的時候;而但凡新物種産生的時候,又必是那一時期全球造山運動高潮過去,地球進入大地構造運動相對靜止,大洋擴張也趨平靜,全球氣候進入低溫的大冰期的時候。
高度對應,資料確鑿。任何人將此四個看似互不相關領域裏的已知資料拿來作圖,都可得到如此對應的“四曲線圖”。
所以我們説,恐龍滅絕,是由一場空前的地質大災難造成的。但那絕不是什麼“不可預見”的“天外來客”所致,而是因為地球膨脹,因為地球又一輪膨脹——白堊紀晚期達到最高潮的地球第八膨脹期“中大西洋膨脹期”膨脹高潮的到來。該期膨脹在全球各大洋脹出了大量的新地表,劇烈海底擴張所帶來的大面積海底熔岩出露和陸地的火山噴發,造成了全球從陸上到海洋的生態環境大災難,在持續了數十至上百萬年的膨脹高潮期內,陸續殺死了眾多物種(包括恐龍)。其後,膨脹高潮期過去,被海底熔岩毒化和攪動的海水逐漸冷卻,地面和空氣也得以降溫,於是低溫期到來,恢復平靜的海水也迅速將所含各種熔岩噴發物(包括由岩漿上涌帶來的高含量銥元素)沉澱。從而,一個含銥量奇高的“魚黏土層”才得以在全球海洋中形成。而那時,陸上也好,海洋中也好,大量生物早已死絕,故其沉積下來的薄薄一厘米厚魚黏土中,除了一些早先死去的、零碎的魚骨頭外,什麼生命也沒有,只能如實地記錄著一個“死寂的海洋”。
這就是發生在中生代末的大災變和大滅絕。
責編:鞠培峰