小行星撞击地球导致生物灭绝的新证据

编译 闻心

一堆被淹没的植物和动物化石生动地展现了6 600万年前那场几乎终结了所有生命的大灾难。

6 600万年前，一颗巨大的小行星在如今的墨西哥海岸撞击了地球。留下了一个巨大的陨星坑，被称为“奇克苏鲁布”，并引发了数千英里外的剧变，包括现在的北达科他州。

当时的场景会是什么样子？是大火烧毁了方圆数英里的土地，还是特大地震和难以想象的巨浪？

最近科学家在北达科他州发现了大量的化石，这些化石以无与伦比的细节，清晰地捕捉了巨大的末日撞击瞬间：

在巨大撞击后的几小时甚至几分钟内，海洋生物被海啸和地震席卷到内陆，它们被混杂在一起，与各种各样的内陆生物一起沉积，包括树木、花朵和淡水鱼类，一个古老湖泊及其栖息者瞬间消亡。当时的各种生命和物质几乎是瞬间倾倒在北达科他州，然后经过几千万年变成了岩石。

这一发现为哺乳动物（包括人类）的进化研究扫清了道路。近期，研究结果刊载在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

推测：小行星撞击地球的瞬间

正如前文所描述的，在巨大撞击后的几小时甚至几分钟内，海洋生物被海啸和地震席卷到内陆，它们与各种各样的内陆生物混杂在一起，并很快就被淹没了，而且保存完好。

渗透矿床的是黏土和玻璃的小球体，被称为玻陨石，它是由撞击喷出的熔融岩石从天而降形成的。

玻陨石像雨水一样涌入水中，堵塞了鱼的鳃。汹涌的水流很快将鱼杀死，这些水可能是从墨西哥湾经过当时横穿北美的内海而来。研究人员写道：这几乎可以作为那天最好的快照，它展示了“生物被破坏瞬间的全部内容”。

首席研究员罗伯特·德帕尔玛（Robert A. DePalma）是佛罗里达州棕榈滩自然博物馆的古生物学负责人。现年37岁的他于2012年被一名农场主允许进入这片储量丰富的化石矿床，然后多年来他一直在进行秘密挖掘。

渐渐地，德帕尔玛将他的发现与一些顶尖科学家分享，其中一些人现在已加入他的队伍，并成为共同作者，其中包括加州大学伯克利分校的地质学家沃尔特·阿尔瓦雷斯（Walter Alvarez），他在几十年前率先提出恐龙灭绝是一次星体撞击的结果。

对于撞击的场景，研究人员推测，撞击导致的灾难性海浪产生了相当于10级或11级地震的能量，使水从遥远的湖泊和海洋中倾泻而来，冲进了与它们相连的河道。

这篇论文的作者之一、英国曼彻斯特大学的古生物学家菲利普·曼宁（Phillip L. Manning）说：“它基本上就像洗衣机搅动水流一样。当冲击波消散时，它几乎立刻就会把这水里的东西抛出去。”

在北达科他州发现的一团缠结在一起的铰接式的鱼化石

德帕尔玛和助理凯莉·卢布（Kylie Ruble）在北达科他州挖掘化石

一块部分裸露、保存完好的6 600万年前的鱼类化石

罗伯特·德帕尔玛。多年来，他一直在北达科他州秘密挖掘一个化石遗址

重要线索：玻陨石

在沉积物中，研究团队发现了一个古老的淡水池塘，里面的生物很快就被泥沙和碎片的冲击波黏合在了一起。发现的化石包括：鲟鱼和六英尺（约1.83米）长的白鲟，它们的鳞片完好无损，但身体却已被撕裂到粉碎；海洋软体动物、树叶和烧焦的树干。这些鱼的尸体没有肿胀、腐烂，这表明它们被瞬间掩埋。

化石沉积物中也充满了玻陨石。在这些鱼化石中，有50%的鱼鳃中含有玻陨石，就好像这些鱼已经吸入了这种物质一样。琥珀中也发现了玻陨石。

这些玻陨石的化学成分在6 600万年中都没有变化，这与奇克苏鲁布撞击有关的其他玻陨石的独特化学特征非常吻合。

重要线索：铱

化石床的顶层含有丰富的铱。铱是一种贵金属，属于铂族元素，一般在陨石中比在陆地岩石中含量丰富。这种稀有金属的首位发现者就是阿尔瓦雷斯博士，他在其他一些巨大物体撞击地球的地方发现了它。

匹兹堡卡耐基自然博物馆的脊椎动物古生物学家马修·拉曼纳（Matthew Lamanna）并没有参与这项研究，他说：“6 600万年前鱼的鳃里有撞击粒子，树木的琥珀里也有撞击粒子，这真是太不可思议了。”

恐龙会不会是因为这一撞击而灭绝？

奇克苏鲁布撞击以及由此造成的全球性灾难，有时被认为是恐龙的致命一击。（关于恐龙相关的内容，在PNAS论文里并未提及。）

德帕尔玛说，他还在该遗址中发现了很多恐龙的遗骸，甚至刚孵化出来幼崽的遗骸，这意味着北达科他州的遗址可能是世界上第一个明确将星体撞击与恐龙时代终结联系起来的遗址。

当然很多科学家反对这一说法，他们认为火山爆发和气候破坏在内的一系列其他因素导致了这种巨型爬行动物的灭绝。

爱丁堡大学的脊椎动物古生物学家、进化生物学家史蒂夫·布鲁萨特（Steve Brusatte）表示，这个发现使他愿意相信存在这样“非凡的故事”。他说：“但令人失望的是，同行评审的论文中没有提到恐龙，所以没有任何证据可以让我评估。不过，就目前而言，关于这个故事中的恐龙，留给我的问题要多于答案。”

德帕尔玛表示，第一篇论文的目的是确定发生灾难那天的地质和时间，后续的论文将更详细地介绍当地的生物，包括那些已经死亡的恐龙。