[小行星与恐龙的灭绝]小行星与恐龙的灭绝

小行星与恐龙的灭绝

编者按：本文为《阿西莫夫短文两篇》参考资料。

恐龙为何会绝迹？这一问题在长达一个多世纪的时间里既引起了科学家和大众的兴趣，也令他们困惑不已，因而也出现了大量不切实际的理论，有些甚至十分好笑。例如，认为恐龙的灭绝是因为它们的躯体太庞大而导致交配困难──雄性恐龙在交配过程中可能会压垮它的配偶。另一种理论就是，随着植物的进化，恐龙的饮食发生变化，最后导致致命的便秘。还有一种说法就是：恐龙下的蛋全被刚刚进化的、而且更加灵活聪明的动物──哺乳类动物吃掉了。有的认为是新出现的疾病使恐龙在地球上消失。一种更令人信服的理论是以恐龙时代的玛瑙化石中的气泡为依据。这种空气中氧的含量比现代空气中的氧含量要高出50%。可能是随着氧气浓度逐渐下降至今天的浓度标准，恐龙就因窒息而死掉。

尽管有一些牵强的解释，但在关于恐龙灭绝的问题上存在着两大思想学派：（1）它们突然死于某一场世界性的大灾难；（2）由于地球上天气的逐渐变冷使得恐龙难以适应而慢慢灭亡。

灾难学派描绘的是一幅十分令人震撼的场面：一颗相当于曼哈顿岛大小的小行星或彗星以每秒15英里（相当于25公里）的速度向地球陨落，与地球撞击的能量相当于100万亿吨TNT炸药（是扔在广岛上的原子弹的能量的50亿倍），而且在进入地壳25英里深的同时熔化了沿途的岩石。在这场剧烈的碰撞之后，成千上万吨的尘埃和碎石进入大气层，罩住了地球，遮挡了阳光，使得地球连续好几个月甚至好几年都处于黄昏状的黑暗之中。在这种黑暗里，植物不能正常生长──因为它们需要阳光来制造养分。以植物为生的动物不能正常生存，不靠植物为生的其他动物也难以生存，恐龙就是那种不能在黑暗中生存的动物。事实上，根据某些科学家的观点，地球上60%的动物是不能在黑暗中生存的。

然而，小行星或者彗星的陨落真的发生过吗？地球上生命的大规模消亡是有大量资料可查的，但这是由于剧烈的碰撞所造成的吗？让我们从头来叙述这个故事并从中找到答案。

大约一百五十年前，一位名叫理查德·欧文的英国解剖学家创造了“恐龙”（DINOSAUR）这个词来描述刚刚发现的一种曾在地球上生存过的动物。DINOSAUR这个词源于希腊语的“可怕的”（DEINOS）和“蜥蜴”（SAURS）。那个时候（即1841年），可供研究的恐龙化石少得可怜，因此，人类对恐龙也知之不多。

我们对恐龙的认识了解在过去的一个半世纪里有了一定的提高。我们知道它们是在大约2．25亿年前由爬行动物的祖先进化而成，于大约6 500万年前灭绝的。它们的个子有很大的差异，身长从不足2英尺到140多英尺不等；体重有20磅的，也有90吨的（陆上现存最庞大的动物大象的重量为6吨）。恐龙属爬行类冷血、笨拙型动物，下蛋并且全身长满鳞片。

然而，关于恐龙笨拙、动作缓慢的说法最近也引起了人们的怀疑。研究表明，许多恐龙相对于爬行动物而言是十分聪明的，且腿脚十分麻利。这一观点使得科罗拉多大学的罗伯特·巴克尔于1968年提出，恐龙根本就不是冷血的动物，而是像我们人类一样的热血动物，这一争论至今未得到解决。按照一群英国古生物学家的说法，恐龙有可能“属中间型的”。或者说，个子小些、更灵活的恐龙是热血的，而那些个子大些、笨重的家伙则是冷血的。一位科学家甚至提出，恐龙的新陈代谢可能是随季节变化的：冬天里是热血，夏天里又变成了冷血。

那么，在使得恐龙灭亡的6 500万年前又发生了些什么呢？有没有可以说明某颗小行星或彗星曾撞入地球并灭杀了恐龙的任何证据呢？有的，有证据。

70年代末期，由已故物理学家路易斯·阿尔瓦雷兹和他的儿子、加州大学柏克莱分校的沃尔特·阿尔瓦雷兹率领的一个小组有了惊人的发现。他们注意到，在大约有6 500万年历史的沉积土层中有一种叫做“铱”的元素的含量异常高，铱是地球上罕见的重金属，只存在于地壳的深处，但在小行星和彗星上却大量存在。起初，地质学家们认为6 500万年前的火山活动可能会把铱喷入大气层，落下时便集中形成一个独特的土层。最终，事实并不能证明这一理论。

那么这与小行星或者彗星又有什么联系呢？小行星或者彗星与地球的碰撞会使小行星或彗星的大部分被气化掉，并使含有大量铱的尘埃进入全球的大气层中，尘埃落到地上后，便形成了含铱丰富的土壤沉积层。阿尔瓦雷兹小组曾在意大利和丹麦发现过这种矿藏，自那以后，这种含有大量铱的土壤层在全球五十多个地方先后被发现。这些土壤层有6 500万年的历史，且恰巧与恐龙灭绝的时间吻合，这一点是小行星或彗星灭杀了恐龙的令人信服的证据。而且，某些地方的矿层出现的断裂是由某种剧烈的碰撞所造成的。这一证据也与某颗小行星或彗星曾与地球碰撞过，并且杀死了“可怕的蜥蜴”的理论相吻合（太阳系中落在地球上的块状物被称为“陨星”），落在地球表面的彗星或者小行星，或其某一部分就是陨星。它在陨落之前进入地球的大气层时叫做“流星”。

假如一颗曼哈顿岛那么大的小行星或彗星的确在6 500万年前撞击地球的话，那么撞击所造成的窟窿或者“陨石坑”又在哪里呢？这一直是一个难以回答的问题。不过，多年来人们提出了许多不同的答案。其中之一就是陨石的碰撞砸开或撕裂了地壳，从而导致了形成冰岛（我们知道是由火山形成）的火山活动。然而，这一理论也不再广为人们所接受。在有6 500万年历史的沉积土中的铱矿层在冰岛并不是那么厚。地质学家们推断在碰撞地区周围的铱矿层可能最厚，因为铱矿是在那个位置最先冲进空气中的。而且，伴随着微细的白色富铱沉积土层，一定会有较为粗糙的次沉积层。这可能是碰撞后飞溅的熔岩下落时形成的。正如一粒石子扔入水池时溅起的水花一样。这种次沉积层，也叫做“喷出层”，只能出现在碰撞现场几千英里的半径范围之内，而在冰岛却没有发现。

1990年，亚利桑那大学的阿兰·希尔德布兰德沿着铱矿层和喷出层找到了它们的最密集点。他发现有两处陨石坑可能是陨石撞击地球的现场。一处是在哥伦比亚盆地，位于哥伦比亚北部的加勒比海地区，另一处是在墨西哥东部的尤卡坦半岛的北端。今天，越来越多的证据对尤卡坦陨石坑的推断更有利。它的直径大约为110英里（180公里），形状及成分都很正确。这个陨石坑完全被埋在岩石下面，且位处陆地，尽管在6 500万年前这个地区曾是一片浅海区域。陨石碰撞造成恐龙灭绝的理论的拥护者们觉得他们不仅是发现了“正在冒烟的枪”，而且也找到了被枪杀者尸体中的弹头──证据确凿。

你可能会认为，至此，恐龙灭绝之谜已被破解。铱矿土层证明某个小行星或彗星曾撞击地球，而且碰撞所发生的时间也是正确的，再说也发现了一处陨石坑来支持这一理论。然而，疑问依然存在。那么，问题又在何处呢？

问题就在于恐龙是不是一下子突然全部绝迹的。小行星的碰撞会造成恐龙迅速的灭亡──只是几千年的时间，而不需要几百万年。不幸的是，化石记录却没有能给我们展示一个清楚的、无可争辩的画面。人们都知道恐龙大约是在同一时期──即在一个主要的地质纪元（白垩纪）结束，另一个纪元也就是第三纪开始时灭亡的。这一过渡就是大家所熟知的白垩纪──第三纪（或K—T）之交。

宾夕

小行星与恐龙的灭绝

编者按：本文为《阿西莫夫短文两篇》参考资料。

在路易斯·阿尔瓦雷兹和他的儿子惊人地发现铱以来的15年或更长的时间里，陨石碰撞理论经历了一个曲折的历史。目前，传统的学者们开始倾向于支持这一理论，尤其是随着尤卡坦的陨石坑的被发现，对这一理论的间接支持也来自在过去的4．5亿年中地球上至少有过4次其他类型的生命突然大规模灭亡这个事实（尽管这些时期小行星与地球碰撞的诸如含铱丰富的地质结构或能说明问题的陨石坑这类证据仍未出现）。事实上，大约2．4亿年前发生的一次大规模地球生命的灭亡变故使恐龙的灭绝变得黯谈。因为这次变故灭杀了地球上90%以上的生命形式。然而带讽刺意味的是，就是这场大规模地球生命的灭亡为恐龙主宰地球（大约是在这个时候开始）铺平了道路。因为它们的大多数天敌已被消灭。“砰”的一声出现，“砰”的一声又消失了。

最后一点思考：假如陨石碰撞理论真的正确，那么某一块陨石的确撞击地球并导致了恐龙的灭绝倒真是一件好事，不然的话，人类就可能永远也不会进化至今。因为有恐龙至高无上地统治陆地和海洋达无数个百万年的话，哺乳动物生存的空间就会很少。它们可能仍然是小个子的食虫动物，根本就没有有效竞争的能力。这一切都是随着“砰”的一声巨响而开始改变的。

（巴里·E·齐然尔曼、戴维·J·齐然尔曼，见《在岩石上漂浮》，张树昆、张昭理译，江苏人民出版社1998年版）

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