最有力的假说:小行星撞击说
大约6600万年前,一颗直径约10公里的小行星撞击了今天墨西哥的尤卡坦半岛,这是解释恐龙灭绝时被最广泛接受的假说。1980年,路易斯·阿尔瓦雷斯与沃尔特·阿尔瓦雷斯父子在全球多地的地层中,发现了一层富含铱元素的薄层——铱在地球上极为罕见,却在小行星中相对常见。随后,人们在尤卡坦半岛地下确实发现了一个巨大的撞击坑(希克苏鲁伯陨石坑),小行星撞击是白垩纪末大灭绝决定性导火索这一假说,如今已成为古生物学界广泛接受的解释。
撞击发生后地球经历了什么
撞击扬起的尘埃与硫酸盐颗粒笼罩大气层,遮蔽阳光导致气温骤降,光合作用停止,进而推测整个食物链因此崩溃。这场巨大的撞击不仅瞬间引发火灾、地震和海啸,还向大气中喷射出大量尘埃、烟灰和硫酸盐气溶胶。这些颗粒长时间遮蔽阳光,导致所谓的"撞击冬天"降临,植物光合作用大幅减少,由此引发从植食动物到更高层捕食者的食物链连锁崩溃——这是目前被广泛接受的情景。
另一个被提及的因素:德干高原火山活动
大约在同一时期,如今的印度地区发生了被称为"德干玄武岩"的大规模熔岩喷发,当时释放的二氧化碳和二氧化硫是否已使气候变得不稳定,也是目前研究的方向之一。与小行星撞击不同,如今的印度地区曾在数十万年间持续喷发出大量熔岩,这就是德干玄武岩火山活动。有观点认为,这场火山活动释放的温室气体与硫酸盐,在撞击发生之前就已经给地球气候和生态系统带来压力,而它究竟占多大比重,至今仍是研究活跃的课题。不过大多数研究者仍将小行星撞击视为引发大灭绝的决定性事件,而将火山活动视为辅助因素,或是此前已使生态系统变得脆弱的因素。
为什么K-Pg界线层能作为全球性证据
在白垩纪与古近纪之间的地层界线(K-Pg界线)中发现的富铱层,被用作指向地球上同一时间点的全球性标志。这层薄薄的粘土层,从南极洲到欧洲、美洲,在世界多个大陆的地层中都能共同确认,是支持"小行星撞击并非局部事件,而是影响了整个地球"这一观点的核心证据。以这条界线为分界,其下方地层中能发现各种恐龙化石,而紧邻其上方的地层中,恐龙化石则骤然消失,这一现象十分明显。
并非所有恐龙都消失了
我们通常想到的霸王龙等非鸟类恐龙确实灭绝了,但由恐龙的一个分支——兽脚类演化而来的鸟类,却存活至今,实际上被视为"活着的恐龙"。在古生物学中,鸟类并非被视为恐龙的后代,而是被归入恐龙这一分类群本身的一个分支。也就是说,一部分鸟类谱系在白垩纪末大灭绝中幸存下来并延续至今,因此严格来说,并不是整个恐龙类群都消失了,而只是非鸟类恐龙灭绝了——这是谈及这次灭绝事件时常被提及的重要区分。
为什么有些生物幸存了下来
有一种假说认为,体型较小、杂食性,或能够躲藏在地下、水中的动物,在剧烈的环境变化中相对更容易存活。在食物骤然减少的环境下,体型较大、需要更多食物的动物被认为更为不利。相反,体型较小、能靠有限食物维生的动物,能够以种子、死亡有机物等多种食物为食的杂食性动物,以及能够掘穴或藏身水中的动物,被普遍认为相对存活几率更高。哺乳动物、部分鸟类、鳄鱼、龟类等,常被列为具备这些特征的幸存者群体。
仍在持续研究的问题
灭绝究竟是在撞击后几乎瞬间发生,还是与火山活动交织、历经数万年缓慢展开,这些问题至今仍未完全定论,是研究十分活跃的课题。尽管学界普遍认同小行星撞击是引发大灭绝的关键导火索,但撞击与火山活动究竟如何相互作用、灭绝进行的确切时间尺度、各地区生态系统崩溃速度的差异等问题,仍需地质学与古生物学通过新的地层资料与精密测年方法不断加以验证。